Des peptides bioactifs ont déjà été fractionnés par électrodialyse avec membrane de filtration (ÉDMF) à partir d’hydrolysats de sous-produits de crabe des neiges. L’optimisation des paramètres apparaît maintenant indispensable pour perfectionner le procédé. Ainsi, le taux de migration des peptides, leur sélectivité et l'évolution des paramètres électrodialytiques ont été étudiés pour différents paramètres (configuration, concentration en KCl et types de champ électrique). La configuration (2) de la cellule d’ÉDMF comprenant deux compartiments d'alimentation et un compartiment de récupération a démontré des valeurs de champ électrique local relativement stables par rapport à la configuration (1) constituée d’un compartiment d’alimentation et de deux compartiments de récupération. Des peptides contenant des glutamates, des aspartates, et des glycines ont été séparés avec la configuration 1 et des peptides composés d’arginines et de lysines avec la configuration 2. Un taux de migration peptidique de 13,76 ± 3,64 g/m2h a été obtenu par le maintien constant de la conductivité des solutions. La sélectivité a été accrue en augmentant la concentration en KCl de 1 à 5 g/L dans le compartiment de récupération. Une augmentation de la force ionique a amplifié la charge de surface, agrandissant ainsi la taille effective des pores et réduisant la couche d'hydratation de la membrane d’ultrafiltration. Toutefois, les membranes échangeuses d’anions et de cations ont été colmatées par des peptides et des acides aminés et détériorées pendant l’ÉDMF. Pour résoudre ces problèmes, l’effet de l’application du champ électrique pulsé (PEF) et de l'inversion de polarité (PR) a été étudié. Le taux de migration des peptides n'a pas été affecté sauf avec PR à 40 V. La sélectivité a été maximale avec PEF à 20 V. La dissociation de l'eau a été réduite tout en conservant les propriétés physico-chimiques des membranes grâce à l’application du PEF et de la PR par rapport au courant continu (DC). En outre, la plus faible quantité d'énergie a été consommée avec le PEF. Par conséquent, il a été possible d’optimiser la technologie d’ÉDMF du point de vue de l’efficacité énergétique, de la sélectivité peptidique et de l’encrassement membranaire grâce à l’application du PEF et tout en maintenant la conductivité électrique des solutions. / Bioactive peptides were efficiently separated by using electrodialysis with filtration membrane (EDFM) from snow crab byproduct hydrolysate. Meanwhile, optimization of parameters is indispensable for scaling-up. The peptide migration rate and selectivity as well as evolution of electrodialytic parameters were studied with different parameters such as EDFM cell configuration, KCl concentration and type of electric field. The EDFM stack with two feed and one recovery compartments (configuration 2) has relatively stable electric field strengths (local) than the configuration with one feed and two recovery compartments (configuration 1). Peptides containing anionic amino acids: glutamic and aspartic acid as well as glycine and cationic amino acids: arginine and lysine were fractionated using configuration 1 and 2, respectively. Maintenance of solution conductivity upheld the local electric field and peptide migration throughout the treatment resulting in a higher peptide migration rate of 13.76±3.64 g/m2.h never observed so far. The selectivity of cationic peptides containing arginine and lysine increased significantly with increase in KCl concentration from 1 to 5 g/L. An increase in ionic strength amplified the surface charge density of filtration membrane subsequently increasing effective pore size and reducing hydration layer. However, both anion- and cation-exchange membranes were fouled by peptides and amino acids and were deteriorated during EDFM treatment. To address these problems, the effect of applying pulsed electric field (PEF) and polarity reversal (PR) was studied. The peptide migration rate was unaffected among PEF, PR and DC modes except with PR at 40 V. The selectivity of cationic peptides was maximum with PEF at 20 V. Fouling and water dissociation were significantly reduced and physicochemical properties of IEMs were better-protected with PEF and PR than DC. Moreover, the least amount of energy was consumed with PEF mode. Therefore, the parameters affecting EDFM process were optimized in terms of energy efficiency, selectivity and lower deterioration of membranes by applying PEF regime with configuration 2 and maintaining the constant electrical conductivity of solutions.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / L'obésité est devenue un problème d'envergure dans la société actuelle en raIson de l'inactivité physique et de la mauvaise alimentatior. Ainsi, un nombre croissant d'individus se retrouvent en balance énergétique positive, ce qui les conduit à accumuler un surplus de graisses. Cette accumulation de graisses, lorsqu'elle se fait de façon prédominante au niveau du tissu adipeux viscéral, semble particulièrement nocive pour la santé, notamment pour le risque de développer plusieurs complications métaboliques menant éventuellement aux maladies cardiovasculaires et au diabète de type 2. D'une part, l'endocrinologie du tissu adipeux semble être la clé d'une meilleure compréhension de l'obésité, de l'accumulation de graisse viscérale et du développement de ses conséquences alors que, d'autre part, l'alimentation semble être une partie de la solution au problème, puisqu'elle exerce un rôle de premier plan dans l'induction d'une balance énergétique négative conduisant à la perte de poids, celle-ci associée à la diminution de l'obésité et des risques pour la santé.

Les champignons représentent une source importante de principes bio-actifs (polysaccharides, polysaccharides-peptides, triterpènes etc.) ayant des propriétés thérapeutiques. Parmi ces principes actifs, les polysaccharides revêtent un intérêt particulier en raison de leur activité immunomodulatrice. À cet effet, le lentinan extrait du champignon Lentinus edodes est l'un des polysaccharides fongiques les plus étudiés. L'intérêt pour ce composé est principalement attribuable à ses propriétés immunomodulatrices se traduisant par différents effets thérapeutiques (anticancérigène, antibactérien et antiviral). Les travaux présentés dans cette thèse ont montré, dans un premier temps, la présence de lentinan-homologue chez 14 espèces de champignons indigènes du Québec. La teneur en lentinan-homologue variait de 1,0 à 68,5 mg/g de poids sec. Les champignons présentant les contenus les plus élevés en ce composé étaient Polyporus squamosus (27,5 mg/g de poids sec), Russula cyanoxantha (24,7 mg/g de poids sec), Russula mariae (68,5 mg/g de poids sec) et Russula variata (29,6 mg/g de poids sec). La présence de ce composé (en concentration relativement élevée) chez ces champignons pourrait leur conférer une valeur ajoutée. Dans un deuxième temps, les travaux réalisés ont montré la présence (35,1 mg/g de poids sec), chez le champignon Collybia dryophila, d'un (3-D-glucane ayant une activité immunomodulatrice. Ce P-D-glucane (poids moléculaire de 1,237 x 106 Da), nommé CDP (Collybia dryophila polysaccharide), est composé de liaisons glucosidiques P-(l—>3) et p-(l—»4). Le CDP a la propriété de diminuer la production d'oxyde nitrique (NO) et d'augmenter la production de prostaglandine E2 (PGE2) induite par le lipopolysaccharide (LPS) et l'interféron gamma (IFNy) chez les macrophages. Les travaux ont également démontré que le CDP inhibe l'expression de l'ARNm codant pour l'oxyde nitrique synthase inductible (iNOS), suggérant que le CDP module la production de NO au niveau transcriptionnel. Ce composé a également été détecté chez les champignons Amanita rubescens (27,0 mg/g de poids sec), Coprinus comatus (30,8 mg/g de poids sec), Lactarius deliciosus (14,5 mg/g de poids sec), Marasmius oreades (18,5 mg/g de poids sec), Panellus serotinus (21,9 mg/g de poids sec), Suillus americanus (4,9 mg/g de poids sec) et Lentinus edodes (11,0 mg/g de poids sec). Considérant que la production excessive de NO est étroitement liée à des maladies inflammatoires, le CDP pourrait présenter un intérêt comme agent anti-inflammatoire.

Les ingrédients fromagers peuvent représenter jusqu'à 50% de la production de fromage. Parmi eux, ceux en poudre ont des avantages dus à leur convenance d'usage dans les aliments fabriqués ainsi qu'une durée de vie prolongée. Les méthodes de séchage par atomisation ou à l'air chaud, opérant en présence d'oxygène à des conditions drastiques de température, restent encore celles utilisées en industrie pour la production des poudres de fromage malgré les risques associés à la détérioration de la qualité du produit. L'effet de la méthode de séchage et des conditions d'opération sur la cinétique de déshydratation et la qualité finale de la poudre de Gouda a été étudié à partir du fromage râpé ou en emulsion. Une emulsion a été produite en mélangeant du fromage Gouda (40%) avec de l'eau distillée (57.5%) et des sels émulsifiants (2.5%). D'autre part, le fromage a été râpé à une épaisseur de 2 mm. Le fromage en emulsion ou râpé a été séché par atomisation, à l'air chaud et par lyophilisation. Le séchage par atomisation a été réalisé selon les conditions opératoires suivantes : températures d'entrée et de sortie de l'air de 180-200°C et 80-110°C, respectivement, des débits du produit entre 1.4 et 2.3 kg/h. Pour le séchage par air chaud, celui-ci a été réalisé selon les conditions suivantes : température de l'air de 50-70°C avec une vitesse de flux d'air de lm/s. Le séchage par lyophilisation a été réalisé comme suit : les échantillons ont été congelés à -40°C et déshydratés à une température de 25 et 50°C sous vide. La qualité des poudres obtenues à partir des différentes méthodes de séchage a été caractérisée selon plusieurs paramètres tels que la teneur en acide linoléique conjuguée (ALC), l'indice de peroxyde, la mouillabilité, la couleur, l'indice d'insolubilité, la masse volumique en vrac et tassée, leur granulométrie, l'écoulement, la température de transition vitreuse (Tg) et les isothermes de sorption. Les résultats obtenus ont montré que la meilleure qualité nutritionnelle et physico-chimique de la poudre du fromage Gouda a été obtenue par lyophilisation de 1'emulsion à 25 °C. En effet, son indice de peroxyde n'était que de 0.145 ± 0.023 ml O₂/kg de lipides, un temps de mouillabilité de 2.17 ± 0.055 min et un indice d'insolubilité de 0.6 ±0.18 ml. Cette poudre a une bonne aptitude au tassement et un excellent comportement d'écoulement. Ces résultats suggèrent que la lyophilisation constitue un procédé prometteur pour la production de poudre de fromage.

Le phosphore (P) des aliments pour les porcs est partiellement retenu (30-35%) en raison de l’absence de phytase endogène dans leur tube digestif ; le restant étant excrété et potentiellement à risque pour l’environnement par des phénomènes d’eutrophication. Il est ainsi courant d’ajouter des phosphates dans les aliments pour combler les besoins en P, lesquels constituent une ressource naturelle limitée et parfois coûteuse. Ainsi, la réduction du P alimentaire est prioritaire pour la production porcine depuis plusieurs années. Une des voies pour y arriver est l’augmentation de son efficacité d’utilisation par l’animal. Cette augmentation peut être liée aux modifications nutritionnelles (ex. : phytases exogènes) ou aux adaptations digestives et métaboliques de l’animal en réponse à une carence soit par exemple en utilisant des stratégies de déplétion-réplétion. Ceci consiste à alimenter un animal au-dessous de ses besoins en P durant une certaine période (déplétion) et avec un aliment non carencé (réplétion) par la suite. L'impact d’une telle stratégie sur les performances de croissance, la minéralisation osseuse, les propriétés mécaniques des os, la concentration plasmatique de P et Ca et des transporteurs intestinaux et rénaux liées au métabolisme phosphocalcique ont été étudiés dans la présente thèse. Deux essais ont été effectués avec des porcs en croissance recevant un régime témoin (C) avec des apports adéquats de P et Ca ou un régime faible (L) apportant 60% des besoins. Dans le premier essai, 60 mâles castrés [poids vif (PV) initial 14 ± 1,6 kg] ont été alimentés pendant quatre phases de 28 jours avec différentes séquences d’alimentation [CCCC, CLCC, CCLC, CCCL, LCLC ou LLLL]. Dans le deuxième essai, 80 mâles castrés [PV initial 24 ± 3,0 kg] ont été alimentés pendant trois phases de 28 jours avec les séquences suivantes : CCC, CLC, LCC, LLC ou LLL. Dans les deux essais, la consommation journalière individuelle moyenne d’aliment et le poids vif ont été enregistrés et le corps entier et vertèbres lombaires (L2-L4) scannées au début et à la fin de chaque phase de croissance par absorptiométrie aux rayons X (DXA) afin de mesurer leur teneur corporelle en protéines, lipides, P et Ca ainsi que leur contenu minéral osseux (CMO) et densité minérale osseuse (DMO). Des échantillons de sang ont été prélevés pour déterminer les concentrations plasmatiques de P, Ca et vitamine D3 ainsi que des échantillons post-mortem de jéjunum et de rein afin d'étudier l'expression génique et protéique des transporteurs de P, Ca et vitamine D3. Le fémur et le métacarpe ont été aussi collectés pour étudier leurs propriétés mécaniques par des tests de flexion. Le P digestible et le Ca total ont été déplétés respectivement de 36% et 22% dans le premier essai. Dans cet essai, la déplétion a réduit la minéralisation osseuse et les performances de croissance des animaux CCCL et LLLL et les porcs réplétés CCLC ont présenté des performances similaires aux CCCC. Les porcs CCLC et CLCC ont récupéré leur contenu minéral osseux (CMO) à la fin de l'essai grâce à une utilisation plus efficace de P et Ca alimentaires. Dans le deuxième essai, la réduction du P digestible et Ca total alimentaire a été de 35% et 42%, respectivement. La déplétion dans cet essai a réduit les performances de croissance, le CMO et les propriétés mécaniques des os. Dans la dernière période, l’efficacité d’utilisation du Ca alimentaire a été supérieur chez les porcs LLL mais inférieur chez les animaux réplétés (CLC, LCC et LLC) par rapport aux CCC, et donc n’ont pas pu rattraper la minéralisation à la fin de l’expérience. Comparativement aux porcs témoins, les transporteurs intestinaux et rénaux de Ca des porcs déplétés ont été surexprimés dans la deuxième phase, tandis que ceux du P ont été sous-exprimés chez les réplétés, soit une réponse de type parathormone. Les différents os du squelette répondent différemment aux modifications alimentaires de P et Ca, avec notamment les vertèbres qui sont plus sensibles à la déplétion-réplétion en P comparativement au squelette entier. Les performances de croissance, les propriétés mécaniques des os et la concentration plasmatique de P et Ca ne sont pas de bons indicateurs de la minéralisation corporelle. En somme, une déplétion en P alimentaire améliore son utilisation digestive et métabolique, laquelle peut être maintenue même pendant la réplétion. Cependant, une carence similaire ou plus importante en P qu’en Ca semble nécessaire pour engendrer des adaptations menant à une meilleure efficacité d’utilisation de P. En conclusion, la déplétion-réplétion en P est une stratégie prometteuse pour réduire le P alimentaire mais demande d’être encore affinée, notamment par une meilleure compréhension des régulations. / Phosphorus (P) in pig feed is partially retained (30-35%) due to the absence of endogenous phytase in its digestive tract; the remainder being excreted and potentially at risk for the environment by eutrophication phenomena. It is thus common to add phosphates in feed to fulfill P requirements, which constitutes a limited and sometimes costly natural resource. Thus, the reduction of dietary P supply has been a priority for the pig production industry for several years now. One way to achieve this objective is to increase its utilization efficiency by the animal. This increase may be related to nutritional changes (e.g., exogenous phytases) or to digestive and metabolic adaptations of the animal in response to dietary deficiencies such as the depletion-replication strategy. This involves feeding an animal below its P requirements for a certain period (depletion) followed by a non-deficient diet (repletion) thereafter. The impact of this strategy on growth performance, bone mineralization and mechanical properties, plasmatic P and Ca concentration and intestinal and renal transporters related to phosphocalcic metabolism have been studied in this thesis. Two trials were performed with growing pigs receiving a control (C) or a low (L) diet, which supplied 100% and 60% of the P-Ca requirements, respectively. In the first trial, sixty castrated male pigs (initial body weight (BW) 14 ± 1.6 kg) were fed during four 28-days feeding phases with different feeding sequences [CCCC, CLCC, CCLC, CCCL, LCLC or LLLL]. In the second trial, 80 castrated male pigs [initial BW 24 ± 3.0 kg] were fed during three 28-days phases with the following sequences: CCC, CLC, LCC, LLC or LLL. In both trials, individual average daily feed intake and weekly BW were recorded, and whole-body and lumbar vertebrae (L2-L4) were scanned at the beginning and at the end of each growing phase with dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) to measure whole-body mineral, protein, lipid, P and Ca contents and bone mineral content and density (BMC, BMD; respectively). Blood samples were collected to determine P, Ca and vitamin D3 plasmatic concentrations, and samples of mid-jejunum and kidney were collected post-mortem to study the gen and protein expression of P, Ca and vitamin D3 transporters. Moreover, femur and metacarpal were also collected to study their mechanical properties by the bending test. In the first trial digestible P and Ca depletion was 36% and 22%, respectively. Depletion of this trial reduced bone mineralization and growth performances of CCCL and LLLL pigs, and CCLC pigs had similar performances than CCCC pigs. Both CCLC and CLCC pigs recovered BMC at the end of the trial as a result of a higher dietary P and Ca utilization efficiency. In the second trial, dietary digestible P and Ca reduction was 35% and 42%, respectively. Depletion in this trial reduced growth performance, BMC and bone mechanical properties. In the last phase and compared to control pigs, the utilization efficiency of dietary Ca was higher in LLL and lower in repleted pigs (CLC, LCC, LLC) which were not able to recover bone mineralization at the end of the trial. Compared to control pigs, the intestinal and renal Ca transporters of depleted pigs were overexpressed in the second phase, whereas those of P were under-expressed in the repleted pigs, probably due to the synthesis of parathormone. The different bones of the skeleton respond differently to dietary P and Ca modifications, where vertebrae are more susceptible to P depletion-repletion compared to the whole skeleton. Growth performance, bone mechanical properties and plasma concentration of P and Ca are not good indicators of body mineralization. In summary, a depletion in dietary P improves its digestive and metabolic utilization, which can be maintained even during repletion. However, a similar or greater deficiency in P than in Ca seems necessary to develop adaptations leading to a better P utilization efficiency. In conclusion, a dietary P depletion-replication is a promising strategy for reducing P supply but further refinement is needed, in particular through a better understanding of the regulations involved.

La tomate est susceptible aux attaques de plusieurs agents phytopathogènes. Pour lutter contre ces agents phytopathogènes, des conservateurs chimiques sont utilisés pendant l’entreposage mais ils sont néfastes pour la santé humaine et l’environnement. Le chitosane, produit naturel respectueux de l’environnement et sans danger pour la santé humaine, est connu pour son effet antimicrobien. Toutefois, son efficacité est moindre contre les champignons Zygomycètes et pourrait être améliorée par chloration. Le but de ce projet était de vérifier l’amélioration du potentiel antimicrobien de polychloro-chitosane en vue de son emploi pour la conservation post-récolte de la tomate. Les effets antimicrobiens de quatre doses (1000, 2000, 3000 et 4000 ppm) de polychloro-chitosane et de chitosane natif ont été évalués in vitro contre les phytopathogènes suivants: Mucor sp., Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Rhizoctonia sp., Geotrichum candidum, Colletotrichum coccodes, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Pseudomonas cichorii, Pseudomonas syringae et Xanthomonas campestris. Exprimés en facteur d’amélioration (FA), ces effets sont notés excellents (FA˃3.5), très bons (FA situé entre 3.5 à 2.5), bons (FA situé entre < 2.5 à 1.5), faibles (FA situé entre < 2.5 à 1.5 uniquement à 3000 et 4000 ppm) et nuls (FA< 1.5). Les mêmes doses de polychloro-chitosane et de chitosane natif ont été testées pour le contrôle de la moisissure grise de la tomate. Selon l’organisme considéré, l’amélioration de l’activité antimicrobienne de chitosane polychloré s’est avérée excellente (Mucor sp.), très bonne (Rhizoctonia sp.), bonne (E. coli), faible (B. cinerea, P. cichorii, P. syringae, X. campestris) ou nulle (S. sclerotiorum, C. coccodes, G. candidum, B. subtilis et L. plantarum). Par ailleurs, le chitosane polychloré s’est révélé plus efficace que le chitosane natif pour le contrôle du développement de la moisissure grise. Les potentiels bioactif et bio-conservateur de polychloro-chitosane s’avèrent prometteurs mais ne sont pas satisfaisants. Cela est en partie attribuable à sa faible solubilité. Des travaux complémentaires s’avèrent nécessaires pour améliorer cette solubilité en modulant les niveaux de chloration et de désacétylation. / Tomato is susceptible to attacks by several phytopathogenic agents. Chemical preservatives are used during storage but are detrimental to human health and the environment. Chitosan, a natural product that is environmentally friendly and safe for human health, is known for its antimicrobial effect. However, this effect is low against Zygomycetes and could be improved by chlorination. The aim of this project was to verify the improvement of the antimicrobial potential of polychloro-chitosan for its use in the tomato postharvest preservation. The antimicrobial effects of four doses (1000, 2000, 3000 and 4000 ppm) of polychloro-chitosan and native chitosan were evaluated in vitro for the following phytopathogenics: Mucor sp, Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, Rhizoctonia sp, Geotrichum candidum, Colletotrichum coccodes, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Lactobacillus plantarum, Pseudomonas cichorii, Pseudomonas syringae and Xanthomonas campestris. Expressed as improvement factor (FA), these effects were rated excellent (FA˃3.5), very good (FA between 3.5 to 2.5), good (FA between ˂2.5 to 1.5), low (FA between ˂2.5 to 1.5 only in 3000 and 4000 ppm) and nil (FA < 1.5). The same doses of polychlorinated chitosan and native chitosan were tested for control of gray mold in tomato. According to the organism, improving the antimicrobial activity of polychlorinated chitosan has been excellent (Mucor sp.), very good (Rhizoctonia sp.), good (E. coli), low (B. cinerea, P. cichorii, P. syringae, X. campestris) or nil (S. sclerotiorum, C. coccodes, G. candidum, B. subtilis and L. plantarum). In addition, more tomatoes were preserved from gray mold by polychloro-chitosan than native chitosan. The bioactive and biopreservation potentials of polychloro-chitosan are promising but not satisfying. This is due in part to its low solubility. Further works are required to improve this solubility by modulating the levels of chlorination and deacetylation.

L’interaction associative entre la β-lactoglobuline et le xanthane (natif ou traité par hautes pressions hydrodynamiques) résultant en la formation de complexes électrostatiques a été étudiée par diverses techniques chimiques et physiques. L’objectif principal était d’approfondir les connaissances fondamentales au niveau moléculaire sur les interactions protéines – polysaccharides anioniques. Il a été trouvé que le mécanisme de séparation de phases associative suivi par ce système est une nucléation et croissance qui résultant en la formation de diverses structures fractales. Notamment, des différences de taille, de structure interne (compacité) et de solubilité ont été obtenues selon, entre autres, le pH et le ratio protéine – xanthane qui dirigent les processus de structuration dans le système en gouvernant, respectivement, la densité de charge des molécules et les effets d’équilibre de masse. L’importance et l’effet des forces de cisaillement appliquées (ou non) ainsi que la méthode d’acidification utilisée pendant la séparation de phases ont aussi été démontrés. Ainsi, lorsque la complexation a lieu sous cisaillement, la taille et la structure des complexes sont déterminées par un processus de restructuration induit par une compétition entre les forces électrostatiques attractives et les forces de rupture dues à l’écoulement. D’autre part, il a été démontré que le degré d’agrégation du xanthane est responsable des différentes structures formées puisque c’est le polysaccharide qui agit comme support lors de la complexation. Particulièrement, à des taux d’acidification lents, la taille des complexes peut être contrôlée en modifiant le poids moléculaire du xanthane. Les propriétés fonctionnelles des complexes obtenus peuvent ainsi être modifiées et façonnées en ajustant divers paramètres initiaux (ratio protéine – xanthane, poids moléculaire du xanthane) ainsi que les conditions présentes lors de leur fabrication (cisaillement, vitesse d’acidification). La fonctionnalité des complexes comme substituts de matière grasse a été évaluée dans des formulations modèles de garniture à biscuit ou glaçage à gâteaux. Les complexes ont conféré de bons attributs de viscosité et de texture aux échantillons faibles en gras. / The associative interaction between β-lactoglobulin and xanthan gum (native or treated by high hydrodynamic pressures) resulting in the formation of electrostatic complexes was studied by several chemical and physical techniques. The main objective was to develop a fundamental knowledge of this system at a molecular level, to better understand the interactions between proteins and anionic polysaccharides. The associative phase separation in this system proceeded via a nucleation and growth mechanism that resulted in the formation of distinct fractal structures. Namely, differences in size, internal structure (compactness), and solubility were obtained depending principally on the pH and initial protein to polysaccharide ratio; which, in turn governed molecular charge density and mass action equilibrium effects determining the structuration processes. The important effects of the acidification method and the shearing forces applied during complexation were also identified. Particularly, it was revealed that when shear forces were applied during complexation the size and the structure of interpolymeric complexes were determined by restructuring processes set by a competition between attractive electrostatic forces and rupture forces caused by flow. Moreover, it was found that the aggregation pattern of xanthan gum was responsible for the formation of the different structures since it is the polysaccharide that acts as the support during complexation. Accordingly, at slow rates of acidification, a modification of the molecular weight of xanthan gum can control the size of the complexes. Therefore, the characteristics and functional properties of the complexes can be modified and tailored by adjusting the initial parameters and the conditions present during their manufacture.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Utilisant des données provenant d'une étude prospective plus large, nous avons exploré les déterminants du maintien de l'allaitement après le retour au travail de travailleuses du réseau de la Santé et des Services sociaux du Québec. Parmi les 170 répondantes ayant allaité pendant au moins deux mois, celles ayant maintenu l'allaitement après le retour au travail (le comportement) ont allaité environ deux fois plus longtemps. L'intention s'est généralement révélée un bon prédicteur du comportement. Dans le modèle final, les répondantes ayant une efficacité personnelle favorable face au comportement étaient plus susceptibles de maintenir l'allaitement après leur retour au travail. Moins de la moitié des répondantes travaillaient dans un environnement considéré comme facilitant. Afin de mieux soutenir les femmes qui désirent poursuivre l'allaitement après leur retour au travail, il semble pertinent de travailler à la fois sur les individus et sur leur environnement. / Using data from a broader prospective study, we explored the determinants of the continuation of breastfeeding after returning to work among workers of the network of Health and Social services in Québec. Among 170 respondents who had breastfed for at least two months, those who continued breastfeeding after returning to work (the behavior) breastfed for approximately twice as long. Intention was generally a good predictor of behaviour. In the final model, respondents having a higher self-efficacy towards the behavior were more likely to continue breastfeeding after their return to work. Less than half of the respondents worked in an environment considered as facilitating. In order to better support women who wish to continue breastfeeding after their return to work, it seems relevant to work on both the individuals and their environment.

Le premier objectif de cette thèse était d’évaluer l’effet de différentes vitesses de dégradation de l’énergie et de la protéine au niveau du rumen sur la prise alimentaire, le bilan azoté, la synthèse de protéines microbiennes dans le rumen (PMic) ainsi que la cinétique des nutriments chez le chevreau en croissance. Huit chevreaux Boer ont été distribué dans un dispositif expérimental en carré latin avec le type de grains (orge vs maïs) en parcelle principale (carré). La dégradabilité de l’énergie (grains traités vs non traités) et la dégradabilité de la protéine [tourteau de soya (TS) vs tourteau de soya chauffé (TSC)] dans le rumen formant les parcelles secondaires selon un arrangement factoriel des traitements 2 × 2. L’orge a été roulé et le maïs a été craqué. Les chevreaux recevant le maïs ont eu une excrétion urinaire de purines plus importante lorsqu’ils recevaient le TS plutôt que le TSC alors que le contraire a été observé avec l’orge (P ≤ 0,01). Le grain non traité couplé au TS a permis une plus grande excrétion de purines que lorsque couplé au TSC alors que la dégradabilité de la protéine dans le rumen n’a eu aucun effet lorsque le grain était traité (P ≤ 0,03). Les résultats de cette expérience ont montré que la synthèse de PMic pourrait être maximisée en combinant des grains lentement fermentescible (maïs ou grains entiers) avec une source de protéines rapidement dégradables (TS) dans le rumen. Avec l’orge, un grain plus rapidement fermenté dans le rumen, une synthèse de PMic supérieure a été observée lorsque couplée à une source de protéines lentement dégradables (TSC). Chaque céréale a des caractéristiques particulières. Ainsi, la seconde expérience de cette thèse a été réalisée afin de comparer les effets du maïs et de l’orge sur les performances de croissance, la qualité de la viande et le profil en acides gras (AG) du gras musculaire. Vingt-quatre chevreaux Boer ont été séparés en blocs selon leur poids et assignés à l’un des traitements qui consistaient en différentes proportions orge:maïs dans le concentré : 1) 100:0, 2) 50:50 et 3) 0:100. Quinze de ces chevreaux (n = 5 chevreaux/traitement) ont été abattus. L’ajout d’orge dans le concentré a provoqué une augmentation linéaire de la consommation de concentré (P < 0,01) et une tendance à l’augmentation du gain moyen quotidien (GMQ; P = 0,08). Les qualités de la carcasse et de la viande n’ont pas été influencées par les traitements et une viande de bonne qualité a été obtenue. Les proportions d’AG n-3 et n-6 ont augmenté de façon linéaire (P < 0,01), alors que le ratio AG n-6/n-3 a diminué de façon linéaire (P < 0,01) avec l’inclusion de maïs dans la ration. Finalement, la race est aussi un paramètre connu pour influencer la production et la qualité de la viande. Le but de la dernière expérience de cette thèse était d’évaluer l’effet de la race et du régime alimentaire sur la croissance, les caractéristiques de la carcasse et la qualité de la viande chez le chevreau. Quarante chevreaux de race bouchère (Boer) ou laitière (Alpine et Saanen) ont été séparés en blocs selon leur poids et nourris avec une ration à base de pâturage en rotation intensive ou une ration à base de concentrés. Les chevreaux de race bouchère ont eu un GMQ supérieur aux chevreaux de race laitière (P < 0,01), alors que le régime alimentaire n’a pas eu d’effet sur la croissance des chevreaux des deux races. Pour la majorité des découpes, les chevreaux de race bouchère ont accumulé plus de gras et moins de muscle lorsqu’ils recevaient la ration à base de concentrés plutôt qu’à base de pâturage alors que ces paramètres étaient peu influencés par le régime alimentaire chez les chevreaux de race laitière (régime × race, P ≤ 0,07). Les chevreaux nourris de la ration à base de concentrés avaient un potentiel glycolytique inférieur menant à un pH ultime supérieur de la viande ainsi qu’un ratio n-6/n-3 presque 4 fois plus grand que celui des chevreaux au pâturage (P < 0,01). Ce ratio a été 1,4 fois plus grand pour les chevreaux de race laitière comparé aux chevreaux de race bouchère (P < 0,01). Le pâturage en rotation intensive a permis un gain de poids moyen quotidien semblable à celui obtenu avec la ration à base de concentrés, une accumulation de gras interne moins importante dans la carcasse et une viande de bonne qualité. De plus, les chevreaux de race laitière représentent une alternative intéressante afin de produire de la viande de chèvre. / It has been suggested that microbial protein synthesis in the rumen would be optimized when dietary carbohydrates and proteins have synchronized rates and extent of degradation. The first objective of this thesis was to evaluate the effect of varying ruminal degradation rate of carbohydrates and nitrogen sources on intake, nitrogen balance, microbial protein yield in the rumen, and digestive kinetics of nutrients in the rumen of growing kids. Eight Boer goats were used. The treatments were arranged in a split-plot Latin square design with grain sources (barley or corn) forming the main plots (squares). Grain processing methods (rolled barley and cracked corn vs unprocessed grains) and levels of protein degradability [untreated soybean meal (SBM) vs heat-treated soybean meal (HSBM)] formed the subplots in a 2 × 2 factorial arrangement for a total of eight dietary treatments. Kids fed corn had higher excretion of purine derivatives (PD) when coupled with SBM compared with HSBM and the contrary occurred with barley-fed kids (P ≤ 0.01). Unprocessed grain offered with SBM led to a higher PD excretion than with HSBM whereas protein degradability had no effect when processed grain was fed (P ≤ 0.03). Results of this experiment with high concentrate diets showed that microbial N synthesis in the rumen could be maximized in goat kids by combining slowly fermented grains (corn or unprocessed grains) with a highly degradable protein supplement (SBM). With barley, a more rapidly fermented grain, a greater microbial protein synthesis in the rumen was observed when supplementing a low degradable protein (HSBM). Each cereal used in animal feeding has distinct characteristics. Therefore, the second experiment of this thesis was conducted to compare the impact of corn and barley on growth performance, meat quality, and muscle fatty acid (FA) composition of goat kids. Twenty-four Boer males were blocked by body weight (BW) and allotted randomly within block to one of three experimental diets. Treatments consisted in varying ratios of barley to corn in the concentrate: 1) 100:0, 2) 50:50, and 3) 0:100. Fifteen randomly selected kids (n = 5 kids/treatment) were slaughtered to evaluate carcass traits and meat quality. Inclusion of barley in diet linearly increased concentrate intake (P < 0.01) and tended to increase average daily gain (ADG; P = 0.08). There was no significant difference on carcass traits and meat quality among dietary treatments, and overall good meat quality was obtained. Proportions of n-3 and n-6 FA increased linearly (P < 0.01), whereas the n-6/n-3 FA ratio linearly decreased (P < 0.01) in meat fat as corn inclusion increased in the diets. Finally, breed is a parameter also known to influence meat production and quality. The aim of the last study of this thesis was to evaluate the effects of breed and feeding regimen on growth performance, carcass characteristics, and meat quality of male goat. Forty meat (Boer) or dairy (Alpine and Saanen) goat kids were blocked within breed according to BW. Kids within each block were then randomly allotted to intensive rotational grazing or a concentrate-based diet. Meat kids had a greater ADG than dairy kids (P < 0.01), but feeding treatments did not affect growth rate. For most of the primal cuts, meat kids accumulated more fat and less lean when they were fed concentrate in comparison with pasture, whereas these parameters were less influenced by dietary treatments in dairy kids (feed × breed, P ≤ 0.07). Pasture-fed kids had higher glycolytic potential resulting in lower meat ultimate pH. However, Warner-Bratzler shear force was higher for grazing kids compared with concentrate-fed kids (P < 0.01). Concentrate-fed kids showed an almost 4-fold greater n-6/n-3 FA ratio in meat fat compared with pasturefed kids, whereas this ratio was 1.4-fold greater for dairy kids in comparison with meat kids (P < 0.01). Intensive rotational pasture allowed similar average daily gain in comparison with concentrate-based diet, less internal fat accumulation in the carcass, and good meat quality. Furthermore, dairy breeds represented a valuable alternative for producing goat meat.

En Amérique du Nord, peu de recherches ont été réalisées sur la restauration des fens. De plus en plus, les industries de la tourbe sont appelées à restaurer des tourbières abandonnées après extraction de la tourbe où les conditions pédologiques ressemblent à celles de fens. Le but de ce projet de recherche est de développer une base écologique à la restauration des fens en Amérique du Nord. Dans un premier temps, j'ai examiné les successions végétales dans les tourbières qui ont été exploitées jusqu'aux strates de tourbe minérotrophe afin de déterminer quelles plantes recolonisent les tourbières abandonnées et sous quelles conditions. L'échantillonnage de 28 tourbières abandonnées à travers le Canada et dans l'État du Minnesota aux États-Unis montre que la revégétation spontanée des secteurs avec tourbe à nue diffère de la végétation colonisant les fens naturels des régions adjacentes. Particulièrement, les Sphagnwn et les Carex. qui abondent dans les fens naturels, ne se retrouvent pas dans les fens exploités puis abandonnés par aspirateur. La majorité des fens abandonnés ont vite été recolonisés par des espèces plutôt apparentées aux milieux humides sans tourbe. Dans un deuxième temps j'ai testé des méthodes de réintroduction d'espèces typiques de fens. Une expérience de trois ans sur le terrain montre qu'une méthode de réintroduction par épandage des diaspores provenant d'un site d'emprunt est efficace pour l'établissement des Car ex et de sphaignes. Jusqu'à maintenant, l'accent a toujours été mis sur les Car ex et les plantes vasculaires pour la restauration des fens. Afin d'en savoir plus sur les conditions environnementales nécessaires à la régénération des mousses typiques de fens, j'ai effectué des expériences en serre et sur le terrain. Un ombrage jusqu'à 50% améliore la régénération des mousses. Le niveau d'eau optimal pour la plupart des mousses se situe juste en dessous de la surface et les sphaignes sont les espèces de bryophytes qui se régénèrent le mieux. Tous ces résultats devraient nous permettre de mieux cibler les efforts pour la restauration des fens.