Soucieux d'offrir des jus de fruits de qualité à la hauteur des attentes des consommateurs, les transformateurs prônent davantage l'utilisation de conservateur naturel à titre d'agents antimicrobiens. Ce projet visait d'abord à évaluer l'efficacité antimicrobienne, sur les micro-organismes associés à la dégradation des jus de fruits, de plusieurs préparations d'oxyde de Ca, de Mg et de Zn nanocristallins ayant différentes tailles et morphologies en combinaison avec sa concentration, son temps d'exposition et le pH du milieu. Ensuite, il avait pour but d'évaluer l'effet conservateur de ces produits dans les jus de fruits en comparaison du benzoate et du sorbate tout en déterminant l'impact sur la qualité organoleptique, microbiologique et physico-chimique des jus. Les résultats obtenus ont montré que l'oxyde de CaO nanoparticulé a été le plus efficace contre les bactéries lactiques et les levures, due entre autre par son alcalinité de surface. Un effet bactéricide a été noté pour ZnO nanoparticulaires contre les bactéries lactiques. Cette recherche démontre aussi que CaO, MgO et ZnO agissent comme un fongistatique sur le mycélium des moisissures, sans détruire leurs spores. À la lumière des résultats obtenus, ZnO peut préserver le jus d'orange et le jus de pomme durant 3 et 6 jours, respectivement. Par contre, les oxydes de métaux alcalins n'ont montré aucun pouvoir conservateur. Une partie de l'activité antimicrobienne des oxydes de métaux, surtout ceux alcalins, est compromise par les acides organiques présents dans les jus ou par l'agrégation des nanoparticules en dispersion. Cette étude démontre que les oxydes de métaux nanoparticules, surtout le ZnO, pourraient être mis à profit pour la conservation des jus de fruit.

Un Programme de nutrition est établi dans les garderies du Nunavik depuis 2004. Cette étude traite des perceptions des parents inuits concernant l'influence du programme sur le développement de saines habitudes alimentaires chez les enfants et leurs familles. Trente-huit parents ont été recrutés dans deux communautés du Nunavik. Une entrevue individuelle semi-structurée, suivie de deux questionnaires, a été menée. Les résultats ont été validés auprès de dix parents inuits. Les résultats montrent une faible connaissance du programme. L'appréciation positive du programme semble fortement liée à l'appréciation de l'enfant du menu de la garderie. Plusieurs barrières au transfert de saines habitudes alimentaires de la garderie vers la maison ont été énumérées. L'insécurité alimentaire semble critique. La compréhension de la relation entre les barrières perçues, l'insécurité alimentaire et les perceptions des parents du programme est essentielle à l'amélioration de l'alimentation des Inuits du Nunavik et pourrait contribuer à réduire les maladies chroniques.

L'étude a pour but de mettre au point une stratégie nutritionnelle de réduction de la charge en phosphore (P) des effluents piscicoles au Québec. Elle a duré 112 jours et consisté à évaluer les effets de trois types d'alternances répétées (à 1, 2 et 4 semaines) de régimes carencé ou RO (0,2 % P disponible) et équilibré ou RIO (0,3 % P disponible) en P sur la croissance et l'excrétion de P chez Oncorhynchus mykiss. Ces alternances ont été comparées à l'alimentation en continu avec RO, RIO et un régime témoin, bien équilibré, ou RG (0,5 % P disponible). Les alternances n'ont pas différé significativement (P<0,05) entre elles pour la croissance, la minéralisation des tissus et les rejets de P. Elles ont été globalement meilleures par rapport à l'alimentation en continu avec RO et RIO. C'est le RG ±en continu¿ qui a, cependant, eu des valeurs plus élevées pour la croissance, mais aussi des rejets de P plus élevés (4,2 contre 2 g de P par kg de poids frais). L'étude a montré qu'une alternance de régimes carencé et équilibré en P est une avenue intéressante pouvant permettre d'atteindre et même de dépasser l'objectif provincial du Québec en matière de rejet de P.

Ce projet avait pour but de démontrer qu'un traitement foliaire au silicate de potassium peut induire l'accumulation de composés phénoliques ou de flavonoïdes chez la fraise et que ces molécules bioactives peuvent réduire l'incidence de la pourriture grise, favoriser le maintien de la fermeté des fruits, influencer positivement la masse sèche et le rendement photosynthétique. Nous n'avons pas été en mesure d'associer l'effet prophylactique du silicate de potasse sur la pourriture grise observé avec l'accumulation de polyphénols. Cependant, les fraises traitées au silicate de potassium étaient environ 13% plus fermes, avaient une masse sèche des racines plus élevée, étaient moins affectées (-68 %) par la pourriture grise après 11 jours de conservation et avaient une teneur en acide éllagique 30% plus élevée. Ces effets pourraient provenir d'une molécule bioactive que nous n'avons pas identifiée, possiblement, les proanthocyanidines.

Ces travaux de maîtrise ont été réalisés dans le but de contribuer à l'étude de la schizophrénie et des impacts de son traitement pharmacologique sur la santé physique des patients en raison des effets indésirables que ces molécules peuvent engendrer au plan cardiométabolique et sur les fonctions sexuelles. Plus précisément, nous avons voulu documenter le profil hormonal, les dysfonctions sexuelles, les facteurs de risque de maladie cardiovasculaire et les liens possibles entre ces derniers chez des patients traités par deux antipsychotiques de seconde génération (ASG), soit l'olanzapine et la rispéridone. Les principaux résultats démontrent que les troubles sexuels observés chez ces patients peuvent être accompagnés d'une hyperprolactinémie, et ce, sans atteinte apparente de l'axe hypothalamo-hypophysaire-gonadique. De plus, la SHBG semble être un marqueur de choix du profil hormonal en ce qui a trait aux associations entre les indicateurs d'adiposité et de facteurs de risque de maladie cardiovasculaire. Ainsi, les patients traités par l'olanzapine et la rispéridone semblent présenter des corrélations entre leurs profils hormonal et métabolique qui sont similaires à celles d'hommes non traités.

La réduction d'émission des gaz à effet de serre devient actuellement une priorité mondiale. À cet égard, CC^Solution inc. a développé une technologie qui pourrait permettre aux industriels de réduire leurs émissions de CO2 (principal gaz à effet de serre) grâce à l'action d'un catalyseur biologique, soit une métallo-(Zn)-enzyme immobilisée à l'intérieur d'un bioréacteur et capable d'hydrater le CO2 en HCO3". Or il s'avère que la température des effluents gazeux industriels est souvent très élevée, ce qui est incompatible avec l'enzyme actuellement utilisée qui serait rapidement dégradée. Cependant, il existe des micro-organismes vivants à hautes températures (thermophiles) qui produisent des enzymes adaptées et donc fonctionnelles dans de telles conditions. Methanobacterium thermoautotrophicum en est un bel exemple puisqu'on la retrouve dans les sources thermales où la température avoisine 70° C et qu'elle synthétise une enzyme, l'anhydrase carbonique (MTCA), capable d'hydrater le CO2. Le projet avait pour but la production d'une anhydrase carbonique thermostable, active sous une forme immobilisée et donc capable d'hydrater le CO2 en HCO3" dans un bioréacteur destiné à la réduction du dioxyde de carbone dans un environnement ouvert ou fermé. Ce projet se divisait en trois étapes : le clonage du gène de MTCA à partir de l'ADN génomique de M. thermoautotrophicum, la purification de MTCA par chromatographie échangeuse d'ions, la mise à l'échelle des étapes de production de MTCA et l'étude de l'immobilisation de MTCA selon deux méthodes. La première méthode d'immobilisation consistait à la liaison covalente sur fibre de coton à l'aide de glutaraldéhyde, l'autre à la séquestration dans un réseau poreux de silice à partir de tetramethoxysilane (TMOS). La séquestration dans un réseau poreux de silice s'est avérée plus efficace que la liaison covalente sur fibre de coton pour la récupération d'activité post-immobilisation et a donc été choisie pour subir les essais sur la résistance thermique. En ce qui a trait à la séquestration, un mélange typique d'alkoxysilane (TMOS-H2O-HCI), aussi appelé sol-gel, a été utilisé. L'optimisation des paramètres de maturation du sol-gel a permis de conserver une activité relative d'hydratation du CO2 allant jusqu'à 25 % de l'activité initiale de l'enzyme libre en solution. La vitesse de consolidation du réseau de silice serait un facteur capital pour la conservation de l'activité post-immobilisation. Un même lot de sol-gel enrichi en MTCA a été soumis à des cycles répétés d'essais d'hydratation du CO2. Une diminution appréciable de 50% d'activité fut observée suite au premier essai, mais cette diminution tend à s'atténuer lors des cycles subséquents. L'impact de la silanisation sur la résistance thermale de MTCA a également été étudié. La séquestration de MTCA dans un réseau de silice a permis d'augmenter d'environ 15° C la plage d'activité de l'enzyme pour atteindre 85° C et ce, comparativement à la forme libre en solution, suite à un traitement à la chaleur de 15 min. Cet effet serait dû à la formation d'une cage de silice autour de l'enzyme menant une consolidation des structures tertiaires et quaternaires. La séquestration d'anhydrases carboniques dans un réseau poreux de silice s'est avérée une avenue fort prometteuse pour le développement futur de procédés enzymatiques d'hydratation du CO2 à hautes températures.

La présence des bancs d'emprunts, utilisés comme sablières et gravières lors de la construction de routes dans la forêt boréale, est problématique. Les facteurs influençant la colonisation naturelle des plantes dans ces milieux ont d'abord été étudiés. Les résultats indiquent que la physicochimie et l'humidité du sol ont la plus grande influence. De plus, les bryophytes et les lichens sont les principaux colonisateurs primaires des bancs d'emprunt. Nous avons donc émis l'hypothèse que l'introduction de ces plantes invasculaires pourrait accélérer la végétalisation des bancs d'emprunt. Trois expériences de restauration à l'aide de bryophytes et de lichens ont été mises en place. Les résultats de ces expériences montrent que l'établissement des bryophytes et des lichens à partir de fragments est possible en une saison de croissance. L'ajout d'un paillis de paille a eu un effet négatif sur leur établissement.

La gestion intégrée de l’eau souterraine constitue un défi majeur pour les activités industrielles, agricoles et domestiques. Dans certains systèmes agricoles, une gestion optimisée de la nappe phréatique représente un facteur important pour améliorer les rendements des cultures et l’utilisation de l'eau. La prévision de la profondeur de la nappe phréatique (PNP) devient l’une des stratégies utiles pour planifier et gérer en temps réel l’eau souterraine. Cette étude propose une approche de modélisation basée sur les arbres de décision pour prédire la PNP en fonction des précipitations, des précédentes PNP et de l'évapotranspiration pour la gestion de l’eau souterraine des champs de canneberges. Premièrement, deux modèles: « Random Forest (RF) » et « Extreme Gradient Boosting (XGB) » ont été paramétrisés et comparés afin de prédirela PNP jusqu'à 48 heures. Deuxièmement, l’importance des variables prédictives a été déterminée pour analyser leur influence sur la simulation de PNP. Les mesures de PNP de trois puits d'observation dans un champ de canneberges, pour la période de croissance du 8 juillet au 30 août 2017, ont été utilisées pour entraîner et valider les modèles. Des statistiques tels que l’erreur quadratique moyenne, le coefficient de détermination et le coefficient d’efficacité de Nash-Sutcliffe sont utilisés pour mesurer la performance des modèles. Les résultats montrent que l'algorithme XGB est plus performant que le modèle RF pour prédire la PNP et est sélectionné comme le modèle optimal. Parmi les variables prédictives, les valeurs précédentes de PNP étaient les plus importantes pour la simulation de PNP, suivie par la précipitation. L’erreur de prédiction du modèle optimal pour la plage de PNP était de ± 5 cm pour les simulations de 1, 12, 24, 36 et 48 heures. Le modèle XGB fournit des informations utiles sur la dynamique de PNP et une simulation rigoureuse pour la gestion de l’irrigation des canneberges. / Integrated ground water management is a major challenge for industrial, agricultural and domestic activities. In some agricultural production systems, optimized water table management represents a significant factor to improve crop yields and water use. Therefore, predicting water table depth (WTD) becomes an important means to enable real-time planning and management of groundwater resources. This study proposes a decision-tree-based modelling approach for WTD forecasting as a function of precipitation, previous WTD values and evapotranspiration with applications in groundwater resources management for cranberry farming. Firstly, two models-based decision trees, namely Random Forest (RF) and Extrem Gradient Boosting (XGB), were parameterized and compared to predict the WTD up to 48-hours ahead for a cranberry farm located in Québec, Canada. Secondly, the importance of the predictor variables was analyzed to determine their influence on WTD simulation results. WTD measurements at three observation wells within acranberry field, for the growing period from July 8, 2017 to August 30, 2017, were used for training and testing the models. Statistical parameters such as the mean squared error, coefficient of determination and Nash-Sutcliffe efficiency coefficient were used to measure models performance. The results show that the XGB algorithm outperformed the RF model for predictions of WTD and was selected as the optimal model. Among the predictor variables, the antecedent WTD was the most important for water table depth simulation, followed by the precipitation. Base on the most important variables and optimal model, the prediction error for entire WTD range was within ± 5 cm for 1-, 12-, 24-, 26-and 48-hour prediction. The XGB model can provide useful information on the WTD dynamics and a rigorous simulation for irrigation planning and management in cranberry fields.

Par l’accumulation de rejets miniers, l’exploitation minière altère les écosystèmes terrestres en place. La restauration des sites avec la mise en végétation permet de réinstaurer les services écosystémiques perdus. L’objectif principal de ce projet était de développer différents terreaux de restauration à partir de biochar, de cendre, de matières résiduelles fertilisantes (MRF) et de boue de chaulage pouvant être utilisés sur des rejets miniers et qui supporterait la croissance végétale tout en étant sans danger pour l’environnement et peu couteux. Les intrants ont été caractérisés au plan chimique, physique et biologique et des tests en serre ont été faits avec Alnus incana ssp. rugosa et Calamagrostis canadensis en présence des trois types de rejets d’une mine aurifère. La cendre a un impact important sur le pH et la teneur en Mn des terreaux, tandis que le biochar augmente plutôt la teneur en Fe. Au plan physique, la cendre a tendance à réduire la porosité et la conductivité hydraulique saturée par rapport au biochar. Le mélange de MRF fait toutefois les terreaux les plus poreux et perméables, mais contiennent des concentrations très élevées de P et K. La boue de chaulage fait augmenter la conductivité électrique, la teneur en Ca, Mg et Cu, mais n’influence pas autant les propriétés physiques des terreaux. Après 4 mois de croissance dans 8 terreaux, les aulnes rugueux ayant démontré la meilleure croissance sont ceux ayant poussé dans les terreaux 7 (biochar, MRF et boue de chaulage) et 8 (biochar et boue de chaulage), tandis que les résultats pour Calamagrostis canadensis, dont la germination a été peu élevée, n’ont pas permis de tirer de telles conclusions. Il semble donc que le biochar soit meilleure que la cendre pour la croissance de l’aulne rugueux, mais la boue de chaulage joue aussi un rôle important. / Mining operations produce a large amount of tailings, sludges and acid rocks, changing the environment. Revegetation of residues helps restor ecological services on mining sites. The main objective of this study was to develop low cost, environmentally sound substrates made of biochar, ash, fertilizing residual matter and lime sludge for revegetation of mining wastes. Physical, chemical and biological characterization of the substrates have been completed in addition to bioassays with Alnus incana subsp. rugosa and Calamagrostis canadensis. Ash in the substrates had an impact on pH and Mn content while Fe content was related to biochar. Porosity and saturated hydraulic conductivity were higher in the substrates with biochar in lower with ash. Fertilizing residual matter blend made the more porous and permeable substrates and very high content in P and K. Liming sludge increased electrical conductivity, Ca and Mg contents and did not significantly affect physical properties of substrates. After 4 months of growth in greenhouses, Alders showed the best growth in the substrates 7 (biochar, fertilizing residual matter and liming sludge) and 8 (biochar and liming sludge). Biochar seems better than ash for Alder growth, followed by liming sludge. We cannot conclude for Calamagrostis canadensis because of the lack of data due to its poor germination.

Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux effets de la consommation de protéine de morue pendant quatre semaines sur la sensibilité à l' insuline chez des hommes et des femmes ayant un surpoids ou obèses et résistants à l'insuline. Nous avons noté une amélioration de la sensibilité à l' insuline et une forte tendance à un meilleur ±disposition index¿ (fonction cellules-β x sensibilité à l'insuline) lorsque les sujets ont consommé la protéine de morue comparativement au mélange de protéines animales (BPVOL). Nous avons également observé que seulement le BPVOL a entraîné une diminution des concentrations plasmatiques de cholestérol total, de cholestérol des LDL et d'apolipoprotéine B totale. Par la suite, nous avons voulu identifier des mécanismes par lesquels la protéine de morue exerce des effets bénéfiques sur la sensibilité à l' insuline. Au niveau des marqueurs de l'inflammation, la protéine de morue a provoqué une diminution de la concentration plasmatique de la protéine C-réactive hautement sensible tandis que le BPVOL a eu tendance à induire une augmentation, entraînant une différence significative entre les deux régimes. Toutefois, les changements des concentrations plasmatiques d'interleukine-6, du facteur de nécrose tumorale-α et d'adiponectine ont été similaires entre les deux régimes. Au niveau de la voie de signalisation insulinique, une stimulation à l'insuline a entraîné une augmentation de l'activation de la PI 3-kinase associée à IRS-1 et de la glycogène synthase suite à la consommation de la protéine de morue. De plus, une augmentation de la phosphorylation de IRS-l sur Ser636/639 a été observée avec le BPVOL alors que la protéine de morue n'a pas eu d'effet, ce qui pourrait indiquer une augmentation de la stimulation de la voie mTORlS6K1 lors de la consommation de BPVOL. Les deux régimes n'ont pas eu d'effet sur la morphologie et la capacité métabolique du muscle. Enfin, ils ont affecté différemment la concentration plasmatique à jeun de taurine. Toutefois, il est peu probable qu'un seul acide aminé soit responsable de tous les effets de la protéine de morue. Des études supplémentaires sont nécessaires pour mieux identifier les acides aminés impliqués. Donc, l'étude constituant cette thèse a permis de démontrer que la protéine de morue pourrait améliorer le métabolisme du glucose et potentiellement ralentir la progression vers le diabète de type 2. Les mécanismes impliqués dans l'effet insulinosensibilisateur de la protéine de morue demeurent à être approfondis.