Malgré une gestion structurée avant l'abattage, incluant un jeûne maximal de 24 heures dans la production porcine, la présence de viscères gonflés est sporadiquement observée lors de l'abattage. Six producteurs ont été sélectionnés, trois avec des porcs ayant des viscères normaux (NG) et trois avec des viscères gonflés (G). Les analyses ont porté sur huit viscères par producteur évaluant le poids, le pH, la matière sèche, la concentration en calprotectine, la morphologie intestinale, et inclut des analyses métataxonomiques. Les résultats mettent en évidence des différences significatives entre les groupes NG et G. Dans le groupe G, les porcs présentaient un estomac significativement plus lourd avec des contenus en eau et en solides totaux plus élevés. Les analyses métataxonomiques ont révélé des similarités dans l'abondance relative des phylums microbiens dominants, mais des différences au niveau des biomarqueurs dans les genres microbiens. Dans le groupe G, des microorganismes tels que ***Sarcina*** ou ***Limosilactobacillus*** étaient présents en abondance dans l'estomac. Des biomarqueurs spécifiques tels que la présence de ***Blumeria*** et ***Fusarium*** ont également contribué à distinguer les deux groupes. La diversité alpha a montré une plus grande diversité du microbiote dans le groupe G lors de l'analyse de la région ITS (Internal transcribed spacer), tandis que l'analyse du 16S ADNr a révélé des indices de diversité plus élevés dans le groupe NG. Les résultats suggèrent une évolution du problème en fonction de la sévérité du gonflement, passant de nuls à extrêmes. En conclusion, bien que la problématique des viscères gonflés puisse être liée à des facteurs microbiologiques, les microorganismes responsables restent indéfinis. L'accumulation d'eau et de solides totaux dans l'estomac évoque des questionnements quant à la gestion préalable à l'abattage, y compris les pratiques de jeûne, et leur influence sur le microbiote intestinal. Ces résultats soulignent la complexité de la problématique et appellent à des recherches approfondies pour identifier les causes sous-jacentes et améliorer les pratiques préabattage. / Despite structured pre-slaughter management, including a maximum 24-hour fasting period in pig production, the presence of swollen viscera is sporadically observed at slaughter. Six producers were selected, three with normal viscera (N) and three with swollen viscera (S). Analyses were conducted on eight viscera per producer, evaluating weight, pH, dry matter, calprotectin concentration, crypt and villi morphology, as well as metataxonomic analyses. The results highlight significant differences between groups N and S. The stomachs of pigs in group S exhibited significantly higher weight associated with elevated water and total solids content. Metataxonomic analyses revealed similarities in the relative abundance of dominant microbial phyla, but differences in biomarkers within microbial genera. In group S, microorganisms such as Sarcina or Limosilactobacillus were abundantly present in the stomach. Relative abundance of ***Blumeria*** and ***Fusarium*** also contributed to distinguishing the two groups and served as biomarkers. Although alpha diversity showed greater microbiota diversity in group S when analyzing the ITS (Internal transcribed spacer) gene, while 16S rDNA analysis revealed higher diversity indices in the G group. Overall, the results suggest an evolution of the issue based on the severity of swelling, ranging from none to extreme. In conclusion, while the issue of swollen viscera may be related to microbiological factors, the responsible microorganism remains undefined. The accumulation of water and total solids in the stomach raises questions about pre-slaughter management, including fasting practices, and their influence on the intestinal microbiota. These findings underscore the complexity of the issue and call for in-depth research to identify underlying causes and improve pre-slaughter practices.

La qualité de la viande est un aspect extrêmement important dans l’industrie porcine. Une bonne qualité favorise la vente du produit, puisque les consommateurs sont à la recherche d’un produit appétant, de couleur rosée et ayant un goût caractéristique. Plusieurs éléments peuvent avoir une influence sur la qualité de la viande, l’un d’eux étant le stress vécu par l’animal avant l’abattage. En effet, le stress préabattage contribue à accélérer le métabolisme de l’animal, ce qui l’amène à utiliser ses réserves énergétiques, principalement le glycogène. L’utilisation de l’énergie par les muscles et les réactions qui s’en suivent étant importantes dans le processus de transformation du muscle en viande, la dégradation accélérée ou la faible disponibilité du glycogène lors de l’abattage peut mener à des problèmes de qualité de la viande, comme une viande pâle, molle et exsudative (PSE) ou une viande sèche, dure et foncée (DFD). Il est connu que les étapes préabattage, soit le chargement, le transport, le déchargement, l’attente à l’abattoir ainsi que l’abattage proprement dit, peuvent stresser les porcs. Ces étapes sont des éléments importants qui peuvent affecter la qualité de la viande. La durée du chargement, la durée du déchargement et la durée du processus d’abattage sont des indicateurs de la qualité de la gestion préabattage, considérant qu’un animal stressé sera probablement plus difficile à déplacer. L’étude des différents comportements durant ces étapes permet de faire un lien entre le stress vécu par les animaux et la durée des étapes menant à l’abattage de l’animal. De plus, les comportements des animaux à l’abattoir, soit les agressions et les porcs couchés, ainsi que les blessures permettent d’établir la présence d’un stress chez les animaux pendant l’attente avant l’abattage. Le but de la présente recherche était donc d’observer différents éléments de la gestion préabattage du chargement jusqu’à l’abattage des porcs, et d’évaluer les différents effets de ces éléments sur le comportement des porcs et la qualité de la viande produite, et ce, dans un contexte commercial. Deux lots de porcs de six différentes fermes ont été observés sur deux ou trois sorties de 100 à 200 porcs par sortie. Différents éléments concernant la santé, le comportement des animaux, les données de température ainsi que la durée des différentes étapes ont été observés et compilés. Des analyses de la qualité (couleur, pH, perte en eau) de la viande sur 30 carcasses par sortie ont été également effectuées. Les résultats obtenus ont permis de déterminer les éléments affectant la durée des différentes étapes de la gestion préabattage (chargement, déchargement et abattage), ainsi que les éléments affectant la présence de blessures sur les porcs et les comportements agressifs et de repos (porcs couchés) lors de différents moments avant l’abattage. Aussi, les paramètres de qualité (couleur, pH et perte en eau) ont pu être liés, de façon non significative, à différents éléments de la gestion préabattage. Concernant la durée de chargement, celle-ci était significativement (p < 0,05) liée au nombre de porcs sortis, au pourcentage de porcs couchés ou assis, à la saison ainsi qu’au nombre de personnes qui chargeaient les porcs. Nous avons observé une augmentation de la durée de chargement lorsque le nombre iv de porcs sortis et le pourcentage de porcs couchés ou assis étaient plus élevés et lorsque seulement deux employés s’occupaient du chargement des porcs, tandis que nous avons observé une diminution du temps de chargement en automne comparativement aux autres saisons. Pour ce qui est de la durée de déchargement, elle était significativement (p < 0,05) plus longue lorsque le nombre de porcs sortis et la durée du transport étaient plus élevés. Enfin, la durée du processus d’abattage augmentait significativement (p < 0,05) lorsque le nombre de porcs observés augmentait. Pour ce qui est des comportements observés à l’arrivée à l’abattoir, le pourcentage de porcs couchés dans les 20-30 premières minutes suivant le déchargement augmentait significativement (p < 0,05) avec le pourcentage de porcs couchés dans les 10 premières minutes suivant le déchargement ainsi qu’avec la durée d’attente dans le camion. Le pourcentage de porcs couchés était également plus élevé pour les porcs de la 1re sortie et pour ceux abattus l’hiver ou ayant eu une douche durant le transport. Pour ce qui est des comportements agressifs, le nombre de porcs agressifs dans les 20- 30 premières minutes suivant le déchargement augmentait significativement (p < 0,05) avec le nombre de porcs agressifs dans les 10 premières minutes suivant le déchargement. Pour ce qui est du comportement deux heures après le déchargement, le nombre de porcs couchés augmentait significativement (p < 0,05) avec le pourcentage de porcs agressifs dans les 10 premières minutes suivant le déchargement et avec la durée du transport dans le camion. Pour ce qui est des comportements agressifs, plus il y a eu de comportements agressifs dans les 10 premières minutes suivant le déchargement, plus il y a eu de comportements agressifs 2 h après le déchargement (p < 0,05). Enfin, il y aurait une augmentation significative de blessures avant l’abattage (p < 0,05) lorsque le pourcentage de porcs agressifs est plus élevé 2 h après le déchargement et le jour d’abattage. Plus le pourcentage de porcs qui s’entassaient dans le parc lors de l’entrée des humains pendant le chargement était élevé, plus le nombre de blessures augmentait. De plus, moins de blessures ont été observées l’hiver. Pour ce qui est des résultats sur la qualité, une relation positive entre la couleur (L*) et la température dans l’abattoir au moment de l’abattage ont été observées. De plus, la couleur (L*) était significativement plus élevée l’été comparativement à l’hiver et à l’automne. Le pH était également associé positivement à la température dans l’abattoir au moment de l’abattage, mais inversement associé au poids de la carcasse. Enfin, la perte en eau était associée positivement au poids de la carcasse, mais inversement liée à la température de la carcasse lors des analyses de la qualité. En conclusion, bien que nous ayons pu mettre en évidence des facteurs de la gestion préabattage qui influencent le comportement des porcs, il n’a pas été possible d’établir une relation claire entre le stress et le comportement des animaux pendant la période préabattage ni d’effets significatifs sur la qualité de la viande dans ce contexte commercial.

Malgré l’amélioration des techniques de procréation médicalement assistée (PMA), les données recensées depuis 40 ans montrent un faible taux de gestation après transfert embryonnaire et une incidence élevée de certains syndromes périnataux. Parmi les causes de l’insuccès de la PMA, les conditions de culture de l’embryon sont sous-optimales pour le développement normal précoce, occasionnant différents stress qui affectent la qualité de l’embryon et sa compétence à produire une gestation. Afin de mieux comprendre l’impact de la PMA sur la qualité embryonnaire, des analyses de micro-puce ont montré des changements dans l’expression de plusieurs centaines de gènes chez les embryons produits par culture in vitro en comparaison à ceux produits in vivo. Cependant, les changements transcriptomiques spécifiquement associés à la baisse de qualité embryonnaire restent encore indéterminés. En hypothèse, nous supposons que l’étude des différences transcriptomiques résultant spécifiquement du stress de la culture permette de déterminer les profiles d’expression génique directement associés à la mauvaise qualité des embryons en culture. Dans ce contexte, nos objectifs consistaient à moduler le niveau de stress en culture afin d’affecter la survie embryonnaire, puis de comparer les gènes différentiellement exprimés entre embryons contrôles et embryons stressés (analyse par miro-puce et RT-qPCR). Pour ce faire, l’exposition à un stress énergétique, oxydatif ou lipidique a été utilisée séparément pour départager les différents effets de la culture sur le développement de l’embryon bovin. Les résultats de ce projet ont mis en évidence l’impact progressif du stress énergétique en culture sur le métabolisme de l’effet Warburg, un processus développemental permettant une adaptation pathologique aux dysfonctions mitochondriales. Par la suite, l’impact du stress oxydatif a révélé des réactions inflammatoires et fibrotiques en association à la baisse de qualité embryonnaire. Enfin, l’impact du sérum et des lipides s’est traduit par un profil indiquant des perturbations inflammatoires et métaboliques, complétant notre étude des mécanismes impliqués dans la réponse au stress de la culture. En conclusion, ce projet a permis de caractériser des bio-marqueurs récurrents du stress embryonnaire chez le bovin, ouvrant à des perspectives du diagnostique de la viabilité embryonnaire et du développement d’alternatives pour mieux cultiver les embryons précoces. / For 40 years, assisted reproductive technologies have given life to millions of offspring (human and others mammals), however numerous studies have reported lower gestational survival after embryo transfer and higher risk of perinatal syndromes. One reason for ART disappointment is the lower quality of produced embryos as a result of suboptimal condition of in vitro culture (IVC). In vitro environment induces stresses that affect viability and then gestational competence. To better understand the impact of ART on embryo quality in the bovine, transcriptomic analyses have detected differential expression in hundreds of genes in IVC embryos compared to theirs in vivo counterparts. However, how the differentially expressed genes translate into developmentally compromised embryos is unresolved. Here, we hypothesized that analyzing the gene expression specifically associated to increased stress conditions of in vitro culture could identify the transcriptomic signature associated with the compromised quality of ART-derived embryos. Therefore, our strategy used microarray technology to characterize transcriptomic markers expressed by bovine blastocysts cultured in conditions which are known to impair embryo development. Separate exposure to high glucose stress, oxidative stress and high lipid stress conditions were used to exaggerate the IVC impact on embryo viability in the bovine model. Results highlighted the progressive impact of energetic stress on the Warburg metabolism, a developmental process that allows pathological adaptation to mitochondrial dysfunction. In addition, the analysis of embryonic response to oxidative stress showed the implication of inflammatory and fibrosis-like reaction to pro-oxidant exposure, and the association with embryonic quality. Finally, our last study showed the impact of serum and lipids on both metabolic and inflammatory response, complementing the identification of the developmental mechanisms underlying the stress response to sub-optimal IVC conditions. To conclude, we have characterized biomarkers of embryonic stress in the bovine, offering perspectives in the diagnostic of embryonic viability and the development of alternatives to ameliorate the culture conditions for early embryos.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Les abreuvoirs pour l'abreuvement des bovins sont une source importante d'agents pathogènes qui réduisent la qualité de l'eau destinée à la consommation des animaux, favorisent la transmission d'agents pathogènes dans l'environnement et dans la chaîne de production. L'objectif de cette étude était d'évaluer le potentiel de différentes technologies de traitement de l'eau à réduire la contamination dans les abreuvoirs des fermes d'élevage vache-veau. Si les techniques conventionnelles comme la chloration, l'ozonation ou la sédimentation s'avèrent difficiles à implanter en milieu agricole étant donné leur coût d'installation, d'opération et d'entretien ou leur faisabilité technique (accès à l'électricité), l'utilisation de revêtements à base d'oxyde de titane (TiO₂) à la surface des abreuvoirs fabriqués majoritairement en acier inoxydable (SS) et en polyéthylène haute densité (HDPE), conjointement avec l'utilisation de la lumière diode électroluminescente LED UV-A, pourrait être une option alternative abordable pour la désinfection de l'eau d'abreuvement. Dans un réacteur photocatalytique, le potentiel de différents composites de TiO₂ et de différentes méthodes d'immobilisation ont été évalués par la réduction d'un indicateur d'oxydation (bleu de méthylène) pour la fabrication des matériaux revêtus de TiO₂. Le potentiel des matériaux revêtus de TiO₂ produits et soumis à la lumière LED UV-A a été évalué pendant un test de désinfection de 8 h. Des différences statistiquement significatives ont été notées pour les traitements (p < 0.05). L'évaluation de l'efficacité des traitements dans l'élimination de la bactérie étudiée Escherichia coli (E. coli; souche ATCC 8739) a permis d'obtenir les résultats suivants: 100 % d'efficacité pour l'acier avec le revêtement et l'activation par la lumière (SS-C-Light), 81,4% pour l'acier sans revêtement sous l'influence de la lumière (SS-Light), 63,9% pour le polyéthylène haute densité avec le revêtement et l'activation par la lumière (HDPE-C-Light) et 51,3% pour le polyéthylène sans revêtement sous l'influence de la lumière (HDPE-Light). Dans l'obscurité, il n'y a pas eu d'élimination des bactéries. Ces résultats démontrent le potentiel des matériaux revêtus de TiO₂ en présence de lumière LED UV-A pour la désinfection de l'eau d'abreuvement des bovins de boucherie à même l'abreuvoir. C'est une approche prometteuse à mettre en œuvre en vue de réduire le problème persistant de la contamination des abreuvoirs par E. coli. Toutefois, une optimisation du procédé de fabrication devra être fait. / Cattle water troughs are an important source of pathogens that reduce the quality of water for animal consumption, favor the transmission of pathogens in the environment and in the production chain. The objective of this study was to evaluate the potential of different water treatment technologies to reduce contamination in water troughs on cow-calf farms. Conventional techniques such as chlorination, ozonation or sedimentation are difficult to implement in agricultural environments due to their installation, operation and maintenance costs or their technical feasibility (access to electricity). The use of titanium oxide (TiO₂) coatings on the surface of water troughs made of stainless steel (SS) and high-density polyethylene (HDPE), in conjunction with the use of an ultraviolet light-emitting diode UV-A LED light, could be an alternative option for water disinfection. For this purpose, in a photocatalytic reactor, the potential of different TiO₂ composites and different immobilization methods was evaluated by reduction of an oxidation indicator (methylene blue) to produce TiO₂-coated materials. The potential of the produced TiO₂-coated materials subjected to UV-A LED light was evaluated during an 8 h disinfection test. Statistically significant differences were noted for the treatments (p < 0.05). The efficacy of the treatments in eliminating the test bacterium Escherichia coli (E. coli) (strain ATCC 8739) was ranked in the following order: 100% efficiency for steel with coating and light activation (SS-C-Light), 81.4% for steel without coating under the influence of light (SS-Light), 63.9% for high density polyethylene with coating and light activation (HDPE-C-Light) and 51.3% for polyethylene without coating under the influence of light (HDPE-Light). In the dark, there was no elimination of bacteria. These results demonstrated the potential of TiO₂-coated materials under the influence of UV-A LED light for the disinfection of cattle drinking water at the trough. This is a promising approach to reduce the persistent problem of E. coli contamination. However, the manufacturing process still needs to be optimized.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Offrir un produit de qualité supérieure est sans contredit un enjeu majeur pour l’industrie ovine québécoise qui doit composer avec une importante concurrence sur son marché et justifier le prix plus élevé de son produit comparativement aux importations. Pour le consommateur, la tendreté de la viande est un critère de première importance, critère qui est grandement influencé par les conditions postabattage et la période postmortem. Or, les connaissances scientifiques actuelles suggèrent fortement que les conditions postabattage, notamment le refroidissement et la maturation, ne sont pas optimales au Québec en ce moment. Dans ce contexte, la présente thèse porte sur l’utilisation et la compréhension des traitements postabattage et des évènements postmortem afin d’optimiser la qualité de la viande des agneaux lourds produits au Québec, notamment au niveau de la tendreté. Les études effectuées au cours de cette thèse ont permis de démontrer que sous les conditions actuelles de refroidissement et de maturation, la tendreté de la viande des agneaux lourds n’est pas optimale. L’utilisation de la stimulation électrique (ES) a permis de démontrer le potentiel de tendreté de l’agneau du Québec, potentiel qu’il exprimait pleinement lorsque la ES était combinée à 8 j de maturation. La première étude a montré que l’amélioration de la tendreté par la ES résultait d’une diminution du risque de « cold shortening » alors que la maturation engendrait une plus grande protéolyse. Toutefois, elle laissait entrevoir qu’il y avait place à amélioration. La seconde étude a été réalisée afin de déterminer s’il était possible d’accélérer l’attendrissement de la viande en manipulant la chute du pH et de la température des carcasses et déterminer s’il existe une fenêtre de température optimum à laquelle les carcasses doivent atteindre le pH 6,0. Bien que cette seconde étude ait démontré que la tendreté supérieure des viandes ES puisse être en partie due à la protéolyse plus rapide, aucune fenêtre optimum de température n’a été identifiée. Finalement, la dernière étude tentait de déterminer l’implication de la protéolyse et des protéases pour des muscles longissimus dorsi qui avaient des patrons d’attendrissement différents (tendre ou non à 3 j de maturation et attendrissement ou non entre 3 et 8 j). Bien que les résultats n’aient pas permis d’établir un processus clair, ils semblent tout de même indiquer que la tendreté de la viande après 3 j de maturation dépend de la protéolyse. Pour sa part, l’amélioration entre 3 et 8 j est plus complexe et l’oxydation semble jouer un rôle dans ce processus. / The market requests a high quality product and it is undoubtedly a major challenge for the Quebec sheep industry, which faces significant competition within its market and has to justify the higher price for its product. Meat tenderness is an important criteria for consumers, a criteria mostly influenced by post-slaughter conditions and the postmortem period. Scientific knowledges suggest that post-slaughter conditions, especially chilling and aging, are not currently optimal in Quebec. In this context, the present thesis focuses on the use and understanding of post-slaughter treatments and postmortem events to optimise meat quality of Quebec heavy lambs, especially tenderness. Studies realised during this thesis demonstrated that meat tenderness of heavy lambs is not optimal under current chilling conditions and aging time. Electrical stimulation (ES) of carcasses revealed that the tenderness potential of Quebec heavy lamb was really when ES was combined with 8 d of aging. The first study indicated that tenderness enhancement, following ES, resulted from cold shortening reduction, while aging allowed for more proteolysis. However, this study also indicated that there was still room for improvement. The second study was performed to determine if it was possible to accelerate meat tenderization by manipulating the decline of carcass pH and temperature, and by determining if there is an optimum temperature window in which the carcasses must reach pH 6.0. Although this second study showed that the superior tenderness of ES meat may be partly due to more rapid proteolysis, no optimum temperature window was identified. Finally, the last study attempted to determine the involvement of proteolysis and proteases in longissimus dorsi muscles that had different patterns of tenderization (tender or not at 3 d of aging and tenderization or not between 3 and 8 days). Although the results did not establish a clear process, they seem to indicate that meat tenderness after 3 d of aging depends on proteolysis. For its part, the improvement between 3 and 8 d appears to be more complex and oxidation could play a role in this process.

La qualité embryonnaire est un concept en pleine évolution. Depuis quelques années, plusieurs caractéristiques morphologiques ont été étudiées dans le but de définir la qualité des embryons bovins produits in vitro en fonction de ceux produits in vivo. Plus récemment, l'évaluation de l'expression génique embryonnaire a été utilisée comme un nouvel outil pour caractériser un embryon de qualité. Plusieurs facteurs ont potentiellement la capacité de faire fluctuer le niveau d'expression génique des quelques 16 121 gènes connus à ce jour pour être impliqués dans le développement embryonnaire précoce. Parmi ceux-ci, notons la source des complexes ovocytes-cumulus mis en maturation (ponction à partir d'ovaires d'abattoir, ponction transvaginale in vivo, etc.), les milieux de développement (SOF avec ou sans sérum, avec ou sans support cellulaire, etc.), l'environnement de culture embryonnaire (conditions de laboratoire, expérience du manipulateur, etc.) ainsi que la qualité de l'ARN utilisé pour hybrider les biopuces. L'objet de nos démarches expérimentales a été de déterminer la variation de la qualité de l'embryon bovin produit in vitro entre deux laboratoires pour évaluer l'impact de l'environnement de culture ainsi que d'observer la variation d'expression génique présente chez les embryons produits selon différents systèmes de production in vitro. Bien que peu de variations furent observées entre les blastocystes en expansion produits sur deux sites, la proportion de cellules apoptotiques et l'expression génique pour certains gènes liés à l'apoptose se sont avérées être significativement différentes d'un laboratoire à l'autre. Des variations significatives ont également été observées entre la production in vivo et certains systèmes in vitro, où les gènes impliqués dans le métabolisme, la synthèse et la modification des lipides et du cholestérol, ainsi que dans le facteur de transcription Aryl Hydrocarbon Receptor, sont exprimés de façon beaucoup plus marquée. Un nombre imposant de nouveaux transcrits non caractérisés a également été affecté par l'environnement de culture in vitro. Sur le plan du taux de blastocyste, le système in vitro-SOF avec ponction transvaginale des ovocytes a produit les meilleurs résultats, sans engendrer les phénotypes anormaux de la co-culture.

La période d'abattage est complexe car elle se compose d'une succession de situations associées à une multitude de facteurs de stress. L'animal est généralement privé d'alimentation et est ensuite confronté à un environnement changeant et contraignant qui demande en permanence des adaptations comportementales et physiologiques effectant son état émotionnel. Les objectifs de cette thèse sont (i) de mieux comprendre l'origine des réactions des bovins au cours de la période d'abattage, et (ii) d'évaluer leur stress d'un point de vue comportemental et physiologique à l'aide d'études menées à la fois en abattoir industriel et dans des conditions expérimentales. Nos travaux sur le terrain mettent en évidence la nécessité de tenir compte de toutes les procédures d'abattage, y compris les plus courtes, ainsi que des contraintes organisationnelles des abattoirs car elles influencent l'état de stress des bovins. Pendant la période d'élevage, la caractérisation des bovins selon leur réactivité émotionnelle, qui dépend en partie de leur expérience antérieure et de leur race, permet d'identifier les animaux susceptibles de réagir plus fortement aux procédures d'abattage. Elle permet également de déterminer les facteurs de stress prépondérants associés à ces procédures

La capacité de reconnaître des différences, parfois extrêmement ténues, entre chacune des têtes de bétail qui compose son troupeau, implique pour le berger Peul un long apprentissage. D'un berger devenu "expert" dans l'art de savoir lire des différences qui échappent à d'autres bergers moins expérimentés, l'on peut dire qu'il a le ganndal, le savoir. L'aptitude à saisir de menues différences entre les unités du troupeau sur la base de plusieurs critères (couleurs et "marques" de la robe, formes et dimensions des cornes, etc..) relève d'un ganndal qui, certes est très valorisé mais qui ne suffit pas à faire de l'homme qui a une telle aptitude, un véritable "savant". En revanche, la capacité à découvrir sous l'ensemble des traits qui font de tel ou tel individu une entité singulière, des formes d’agencements de signes au travers desquelles peuvent se lire les marques d'un destin, vaut à ce découvreur une réputation d'une toute autre nature. L'homme qui jouit d'une telle réputation est considéré comme une sorte de visionnaire du monde invisible, un Siltigui, et se trouve tout à la fois craint et respecté. On dira de celui qui a atteint ce stade de ganndal qu’il sait le sifa. C'est le sifa comme mode spécifique de vision et de savoir qui constitue dans la culture peule l'idéal intellectuel et éthique. Cet idéal n'est pas à proprement parler un idéal individuel. Chaque famille, chaque segment de lignage, chaque groupe local, chaque tribu, cherche à se valoriser en se prévalant du patrimoine de richesse que détient son groupe en matière de ganndal. Ce patrimoine est jalousement gardé et l'on prend toutes sortes de mesures pour empêcher les groupes rivaux de se l'approprier. / Learning to recognize the differences, sometimes extremely fine, between each head of cattle in his herd is a long process for the Fula cowherd. The man who has become an "expert" in telling differences that other, less experienced cowherds overlook is said to have ganndal, knowledge. The ability to notice tiny differences between cows by using several criteria (the color of the coat and "marks" on it, the shape and size of horns, etc.) is a form of ganndal that, though valued, does not suffice to turn the cowherd into a "true scholar". On the other hand, the ability to discover, under the set of traits identifying an individual cow, patterns that can be used to read the "signs" of fate endows the cowherd with a quite different reputation. The man with such a reputation is considered to be a sort of seer of the invisible, a siltigi; he will be both feared and respected. The cowherd who has attained this degree of ganndal is said to know sifa. Sifa, a specific form of vision and knowledge, constitutes in Fula culture an intellectual and ethical ideal. Strictly speaking, this is not an individual ideal. Every family, lineage segment, local group or tribe seeks to enhance its status through the heritage of ganndal to which it lays claim. This heritage is jealously kept with all sorts of measures being taken to keep rival groups from seizing it.

Pour ce projet, nous avons développé une plateforme pour l’analyse pangénomique de la méthylation de l’ADN chez le bovin qui est compatible avec des échantillons de petites tailles. Cet outil est utilisé pour étudier les caractéristiques génétiques et épigénétiques (méthylation de l'ADN) des gamètes soumis aux procédures de procréation médicalement assisitée et des embryons précoces. Dans un premier temps, une plateforme d’analyse de biopuces spécifiques pour l’étude de la méthylation de l’ADN chez l’espèce bovine a été développée. Cette plateforme a ensuite été optimisée pour produire des analyses pangénomiques de méthylation de l'ADN fiables et reproductibles à partir d’échantillons de très petites tailles telle que les embryons précoces (≥ 10 ng d'ADN a été utilisé, ce qui correspond à 10 blastocystes en expansion). En outre, cet outil a permis d’évaluer de façon simultanée la méthylation de l’ADN et le transcriptome dans le même échantillon, fournissant ainsi une image complète des profils génétiques et épigénétiques (méthylation de l’ADN). Comme preuve de concept, les profils comparatifs de méthylation de l'ADN spermatique et de blastocystes bovins ont été analysés au niveau de l'ensemble du génome. Dans un deuxième temps, grâce à cette plateforme, les profils globaux de méthylation de l'ADN de taureaux jumeaux monozygotes (MZ) ont été analysés. Malgré qu’ils sont génétiquement identiques, les taureaux jumeaux MZ ont des descendants avec des performances différentes. Par conséquent, l'hypothèse que le profil de méthylation de l'ADN spermatique de taureaux jumeaux MZ est différent a été émise. Dans notre étude, des différences significatives entre les jumeaux MZ au niveau des caractéristiques de la semence ainsi que de la méthylation de l’ADN ont été trouvées, chacune pouvant contribuer à l’obtention de performances divergentes incongrues des filles engendrées par ces jumeaux MZ. Dans la troisième partie de ce projet, la même plateforme a été utilisée pour découvrir les impacts d’une supplémentation à forte concentration en donneur de méthyle universel sur les embryons précoces bovins. La supplémentation avec de grandes quantités d'acide folique (AF) a été largement utilisée et recommandée chez les femmes enceintes pour sa capacité bien établie à prévenir les malformations du tube neural chez les enfants. Cependant, plus récemment, plusieurs études ont rapporté des effets indésirables de l’AF utilisé à des concentrations élevées, non seulement sur le développement de l'embryon, mais aussi chez les adultes. Au niveau cellulaire, l’AF entre dans le métabolisme monocarboné, la seule voie de production de S-adénosyl méthionine (SAM), un donneur universel de groupements méthyles pour une grande variété de biomolécules, y compris l’ADN. Par conséquent, pour résoudre cette controverse, une forte dose de SAM a été utilisée pour traiter des embryons produits in vitro chez le bovin. Ceci a non seulement permis d’influencer le phénotype des embryons précoces, mais aussi d’avoir un impact sur le transcriptome et le méthylome de l’ADN. En somme, le projet en cours a permis le développement d'une plateforme d'analyse de la méthylation de l'ADN à l’échelle du génome entier chez le bovin à coût raisonnable et facile à utiliser qui est compatible avec les embryons précoces. De plus, puisque c’est l'une des premières études de ce genre en biologie de la reproduction bovine, ce projet avait trois objectifs qui a donné plusieurs nouveaux résultats, incluant les profils comparatifs de méthylation de l'ADN au niveau : i) blastocystes versus spermatozoïdes ; ii) semence de taureaux jumeaux MZ et iii) embryons précoces traités à de fortes doses de SAM versus des embryons précoces non traités. / In this project, we developed a bovine genome-wide DNA methylation platform compatible with small sample size to study genetic and epigenetic (DNA methylation) makeup of ART-treated bovine gametes and early embryos. Initially, a bovine-specific array-based DNA methylation analysis platform was developed. This platform was subsequently optimized to produce reliable and reproducible genome-wide DNA methylation analysis from very small sample sizes, e.g. bovine early embryos (≥ 10 ng gDNA input, corresponding to 10 expanded blastocysts). In addition, this platform permitted concurrent assessment of both DNA methylation and transcription in the same sample, thereby providing a very complete picture of genetic and epigenetic (DNA methylation) profiles. As proof of concept, for the first time, comparative DNA methylation profiles of bovine sperm and blastocysts were analysed at a genome-wide level. Using this platform, global DNA methylation profiles of monozygotic (MZ) twin bulls were analysed. Despite being geneticially identical, MZ twin bulls consistently have different progeny performance. Therefore, it was hypothesised that the DNA methylation profile of sperm from MZ twin bulls is different. In our study, there were significant differences between MZ twin for semen end points, as well as for the sperm epigenome (DNA methylation), all of which would be expected to contribute to incongruous divergent performances of daughters sired by MZ twins.In the next part of this project, using the developed platform, impacts of supplementation of a high-concentration global methyl donor on bovine early embryos was investigated. Supplementation with large amounts of folic acid (FA) has been extensively used and recommended in pregnant women for its well-established ability to prevent neural tube defects in children. However, more recently, several studies reported adverse effects of high FA concentrations, not only on embryo development, but also in adults. At the cellular level, FA enters one-carbon metabolism, the only pathway to produce S-adenosyl methionine (SAM) as the global methyl donor for a wide variety of biomolecules, including DNA. Therefore, to address this controversy, a high dose of SAM was used to treat in vitro -produced bovine embryos. This not only affected early embryo phenotypes, but also the transcritome and genome-wide DNA methylome. Overall, the current project resulted in development of a user-friendly and cost-effective bovine genome-wide DNA methylation analysis platform, which is compatible with small cell number such as early embryos. In addition, as one of the first studies of its kind in bovine reproductive biology, this project had three objectives which yielded several novel results, including comparative genome-wide DNA methylation profiles of: i) bovine blastocysts versus sperm; ii) sperm from monozygotic twin bulls and iii) high dose SAM-treated versus non-treated bovine early embryos.

Les larves de mouches soldat noires (Hermetiaillucens, HI) sont une source alternative de protéines et d’énergie pour l’alimentation du bétail. De nombreux aspects liés à l’optimisation des procédés de transformation pour assurer l’innocuité, la conservation et la qualité nutritionnelle de ce nouvel ingrédient sont cependant encore peu connus. Cette étude vise à optimiser les techniques de conditionnement et de séchage des larves pour réduire efficacement leur contenu en eau et leur charge microbienne, afin d’établir les paramètres de transformation en une farine de larves respectant les exigences de l’Agence canadienne d’inspection des aliments, tout en minimisant les impacts négatifs sur la qualité nutritionnelle. Après 10 jours d’alimentation sur une diète de contrôle Gainesville à 27°C et 70% d’humidité, les larves de mouches HI ont été récoltées par immersion, rincées à l’eau stérile, emballées sous vide pour être congelées, et ainsi euthanasiées, à -40°C (n=3 productions). Après décongélation, des aliquotes de 30g/traitement (n= 3) ont été prétraitées, ou non, par blanchiment (100°C/40s), ébouillantage (100°C/2, 4, 6 et 8min) ou perforées mécaniquement avant d’être séchées à air chaud (60°C) ou lyophilisées (40°C) jusqu’à une activité de l’eau finale ≤ 0,3 pour la farine de larve. La qualité microbiologique des larves a été évaluée par dénombrement incluant les aérobes mésophiles totaux (AMT), Pseudomonasspp., Listeriaspp., les bactéries lactiques présomptives, les entérobactéries et les coliformes. L’impact des techniques de séchage sur les propriétés physicochimiques et nutritionnelles a été déterminé par la couleur (L*, a*, b*, ∆E), le pH des larves avant et après transformation, l’oxydation des lipides (TBARS, Xylénol Orange) ainsi quela teneur en lipides et en protéines. Nos analyses ont montré que la contamination initiale des larves en AMT (9 log ufc/g de larves fraîches sur base sèche) pouvait être réduite de l’ordre de 3 à 4 log ufc/g après prétraitement suivi d’un séchage à air chaud (60°C). L’ébouillantage pendant 4min à 100 °C suivi d’un séchage à l’air chaud à 60 °C pendant 6h se sont avérés être les paramètres à suivre pour un traitement optimal. La présence d’une cuticule recouverte de cires, qui réduit la déshydratation chez les larves vivantes, pourrait bien constituer un frein notable à l’évaporation lors du séchage. / Black soldier fly larvae (Hermetia illucens; BSFL) are an alternative source of protein and energy for livestock feeding. Many aspects related to process optimization to ensure the safety, conservation and nutritional quality of this new ingredient are still unknown. The presence of a wax-coated cuticle, to reduce drying of the larvae, constitutes a barrierto evaporation. The purpose of this study was to optimize larval conditioning and drying techniques to effectively reduce their water content and microbial load in order to establish the processing parameters into larval meal required by the Canadian Food Inspection Agency while minimizing negative impacts on nutritional quality. After 10 days of feeding on a Gainesville control diet at 27°Cand 70% moisture, BSFL were collected by sieving, they were rinsed with sterile water, packaged under vacuum, frozen at -40°C (n=3 replicates). After thawing, aliquots of 30g/treatment (n=3) were pretreated, or not, by blanching (100°C for 40s), boiling (100°C for 2, 4, 6 or 8 min) or mechanically perforated before being hot-air dried (60°C) or freeze-dried (40°C) until a final water activity ≤0.3 was obtained for the larval meal. The microbiological quality of the larvae was assessed by enumeration of total aerobic mesophilic (AMT), Pseudomonasspp., Listeriaspp., presumptive lactic acid bacteria, Enterobacteriaceae and coliforms. The impact of drying techniques on physicochemical and nutritional properties have been evaluated using colour (L*, a*, b*), larval pH before and after processing, lipid oxidation (xylenol orange, TBARS) and proximal composition including lipid and protein levels. The results demonstrate that the initial larvae contamination (9logCFU/g AMT of fresh larvae on dry basis) was reduced by 3 to 4 log CFU/gafter a pre-treatment followed by hot air drying (60°C); 4min boiling at 100°C followed by hot air drying at 60°C for 6h was found to be the optimal treatment parameter.