En dehors de ces composés majoritaires, l’analyse de la composition du son et de la paille de blé fait apparaître des constituants minoritaires comme les acides phénoliques, les lipides, les minéraux, les acides aminés et les vitamines.
V.9.1. Les acides phénoliques
Les acides phénoliques sont des composés aromatiques présentant simultanément un groupement carboxyle, une fonction phénol et une chaîne propane insaturée. Ces composés sont représentés majoritairement, dans le blé, par les acides p-coumariques (acide para- hydroxycinnamique) et féruliques (acide 4-hydroxy 3-méthoxycinnamique) et en moindre quantité par les acides vanilliques, synapiques et parahydroxybenzoïques. On les trouve majoritairement sous la forme de leurs isomères trans, bien que sous l’effet du rayonnement UV naturel des isomères cis puissent aussi se former.
Leur rôle au sein de la paroi végétale reste mal connu. Ils constituent les précurseurs de la lignine et interviendraient comme inhibiteurs de la dégradation enzymatique des hémicelluloses. Ils auraient aussi un rôle dans la limitation de l’extensibilité des parois cellulaires, en limitant le gonflement des hémicelluloses sous l’effet de l’humidité, et dans la défense de la plante contre les attaques de parasites. Leurs concentrations varient suivant les organes de la plante. Elles sont les plus élevées dans les parties les plus lignifiées (Arnasson et al., 1992 ; Chesson et al., 1997).
Les acides phénoliques sont liés aux ramifications arabinose des hémicelluloses par des liaisons ester et à la lignine par des liaisons éther ou ester mais ils peuvent aussi rester sous forme libre dans la plante (Iiyama et al., 1994).
Dans la paille de blé, l’acide p-coumarique n’a été trouvé estérifié et éthérifié qu’avec la lignine, par la plupart des auteurs. (Montane et al., 1998) rapporte qu’il peut être estérifié sur la lignine ou les polysaccharides, mais qu’il n’est jamais relié simultanément aux deux. Seul l’acide férulique est lié à la fois aux hémicelluloses et à la lignine et peut former des ponts entre les deux composés pariétaux. Il peut aussi n’être attaché qu’à la lignine, mais ceci en plus faible quantité que l’acide p-coumarique (Lam et al., 1995). Les liaisons éther entre les acides phénoliques et la lignine augmenteraient la solubilité de cette dernière en milieu basique grâce à l’ionisation des groupements acides qui faciliteraient le passage de la lignine en solution (Scalbert et al., 1985).
Les acides phénoliques peuvent former des dimères par liaison sur le groupement phényle ou le maillon propane. Deux types de dimères d’acides féruliques ont été détectés : les photodimères, formés par deux acides féruliques sans perte d’hydrogène, et les acides diféruliques, formés avec le départ de deux atomes d’hydrogène. Ces déhydrodimères ne peuvent se former que par couplage oxydatif.
Différents types de déhydrodimères sont représentés sur la (Figure 16), les dimères 5-5’ et 8- 8’ sont ceux que l’on rencontre le plus fréquemment, sauf si leur couplage est provoqué par l’ajout d’un oxydant (Schooneveld-Bergmans, 1999 ; Dervilly et al., 2000). Leur double fonctionnalisation ainsi que leur capacité à se coupler font qu’ils relient entre eux différents composés pariétaux, contribuant au contrôle de l’extensibilité des parois cellulaires. Les couplages contribuent également à la diminution de la digestibilité et de la dégradabilité des parois.
La paille de blé contient près de 1% d’acides phénoliques par rapport à la matière sèche, dont 0,48% d’acide férulique et 0,42% d’acide p-coumarique (Pan et al., 1998).
Dans le son de blé, l'acide férulique majoritaire (0,44 à 0,6%), et dans une moindre proportion l'acide p-coumarique, sont les deux composés prédominants mais d'autres acides hydroxycinnamiques tels que les acides synapique, syringique, caféique, vanillique et parahydroxybenzoïque ont été mis en évidence dans le grain de blé où sont principalement associées aux parois (Antoine et al., 2003).
V.9.2. Les lipides
Les lipides représentent près de 4% de la matière sèche du son, ce qui constitue 40% de la teneur totale dans le grain. Ils sont principalement déposés sous forme d'assises cuticulaires diverses, une fine couche au dessus de l'épiderme, et deux autres plus épaisses qui cloisonnent la testa (Kolattukudy, 2001). Les acides linoléique, palmitique et stéarique prédominent, sous forme de polyesters hydrophobes d'acides gras hydroxy- ou epoxy- substitués. Ces couches participent à la résistance aux stress biotiques (microorganismes, insectes, virus, enzymes) ou abiotique (température), et forment une barrière physico-chimique sélective au passage de nombreux composés comme les enzymes.
La fraction lipidique de la paille de blé est essentiellement contenue dans la cuticule, couche protectrice, attachée aux cellules de l’épiderme. Cette cuticule forme un revêtement relativement mince (≈ 10 μm d’épaisseur) à la surface de la plante. Elle est composée d’un polyester tridimensionnel constitué d’hydroxyacide à longues chaînes (la cutine) enrobé dans un mélange de lipides apolaires (les cires) qui forment une barrière à la diffusion d’eau et d’autres composés. Les cires sont constituées d’esters d’acides gras à longues chaînes (C18 à
C30), d’hydrocarbures à longues chaînes linéaires (C21 à C37), d’alcools, d’aldéhydes, d’acides
gras à très longues chaînes ainsi que d’esters d’alcools et d’acides gras à longue chaine (cérides) (Matzke et Riederer, 1990).
Bien que le pourcentage massique de ces lipides pariétaux ainsi que celui des lipides libres soit très faible (0,5 à 1%) dans la paille, cette mince couche est rendue responsable des difficultés rencontrées dans la fabrication de panneaux de particules ou de fibres à partir des pailles en présence de résines hydrophiles du type urée-formol (Markessini et al., 1997a,b).
V.9.3. Les minéraux
La teneur en minéraux varie en fonction des variétés des grains, de la culture et des procédés de mouture. Le son est une source particulièrement riche en minéraux (potassium, phosphore, fer,…) qui sont concentrés dans la couche aleurone et les couches externes. Ainsi, la teneur en minéraux du son, est de 4 à 6% de la matière sèche. Une fraction importante d’entre eux est entraînée par simple lavage à l’eau chaude.
Les éléments minéraux, qui représentent environ 5% de la matière sèche de la paille, jouent un rôle essentiel dans la vie de la plante en intervenant dans différents mécanismes
silicium représente, à lui seul, plus de la moitié des différents minéraux présents (Sun et al., 1996). On le trouve principalement sous la forme de dépôts hétérogènes de silice sur la surface externe de l’épiderme. D’autres éléments peuvent être trouvés sous forme de dépôt, dont le calcium. Les autres minéraux que l’on peut trouver en quantités significatives dans la plante sont le potassium, le sodium, le magnésium le phosphore et le soufre. Les feuilles sont les organes de la plante les plus riches en minéraux (Harper et Lynch, 1981).
V.9.4. Les acides aminés
Les protéines du son diffèrent des protéines de l’endosperme par la constitution de leurs acides aminés. En effet, les protéines de son présentent une teneur deux fois plus élevée d’alanine, arginine, asparagine, glycine et lysine, des quantités équivalentes de thréonine et de tyrosine, mais des teneurs plus faibles de glutamine, proline et phénylalanine que les protéines de l’endosperme. Il est à noter qu’une haute teneur en lysine est à l’origine de qualités nutritives élevées, ce qui justifie des meilleures qualités du son dans ce domaine, en comparaison de l’endosperme (Rhodes et Stone, 2002).
V.9.5. Les sucres libres
Les sucres libres sont présents en faibles quantités dans le son de blé (environ 5%). Ils sont principalement représentés par le sucrose et le raffinose, ainsi que par des tri- et tétramères. Des traces de monomères (glucose et fructose) ont aussi été détectées (Brillouet et Mercier, 1981).
Dans la paille, ils sont présents en petite quantité (≈ 3%). Les principaux monomères présents sont l’arabinose et le galactose, bien qu’une faible quantité de xylose et de glucose ont aussi été détectée (Lawther et al., 1995a).
V.9.6. L’acide phytique
L’acide phytique, présent sous forme de phytates, complexe de nombreux cations (phosphore, calcium, magnésium), et les rend insolubles et donc non disponibles pour une adsorption au niveau du tractus intestinal. Les phytates sont localisés essentiellement dans la partie externe de l’amande.
V.9.7. Les vitamines
Le son est un composé particulièrement riche en vitamines. La teneur des vitamines dans le son, notamment la niacine, la thiamine et la riboflavine, représente 50 à 90% de leur teneur totale dans le grain. Elles jouent un rôle prépondérant dans les qualités nutritionnelles du son (Evers et al., 1999).
V.9.8. Les alkylrésorcinols
Ces composés sont présents en faible quantité dans les sons, mais leurs teneurs sont environ 4 à 5 fois supérieures à la valeur moyenne du grain.
19, 21, 23 et 25. Les alkylrésorcinols en C21 sont majoritaires dans le son de blé. Chaque
homologue peut se trouver également sous forme saturée, mono-insaturée ou di-insaturée. Ces formes participent à la protection des acides gras et des phospholipides par leur pouvoir antioxydant (Evers et al., 1999).
V.9.9. Les pigments
Les pigments sont présents en très faibles quantités dans le grain de blé. L’embryon est la partie du grain la plus colorée, suivie du son. Les flavones sont les pigments majoritaires du son. Les xanthophylles sont présents en plus faible quantité et le carotène est quasiment absent (Krugger et Reed, 1988).