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The biocatalysis of commercially purified soybean lipoxygenase (LOX-1B: EC 1.13.11.12) in ternary micellar and neat organic solvent media, using linoleic acid as a substrate model, was investigated. The organic solvent, used throughout this study, was at different ratios in the ternary micellar system, composed of Tris-HCl buffer solution (0.1 M, pH 9.0) and 10 µM of Tween-40 as the surfactant. The results indicated a 1.4- and 1.7-fold increase in LOX activity when, respectively, 2% iso-octane or 2% hexane was used as the organic solvent in comparison to that in the aqueous medium. The kinetic parameters, including Km and Vmax values, the choice of the surfactant, the optimum reaction temperature and the optimum pH, were investigated. The effects of selected parameters, including initial water activity (aw, 0.23 to 0.75), agitation speed (0 to 200 rpm), reaction temperature (20 to 45ºC) and thermal stability of LOX activity in neat organic solvent, were also studied. The experimental findings showed that the Km and Vmax values in the ternary micellar system containing 2% hexane was calculated to be 7.7 µmol of linoleic acid and 30.0 nmol of linoleic acid hydroperoxides (HPODs)/mg protein/min, respectively, as compare to that of 20.7 µmol of linoleic acid and 8.3 nmol HPODs/mg protein/min in the neat organic solvent, respectively. The experimental results indicated that the major LOX specific activity, for both aqueous and ternary micellar systems, was measured at pH 9.0, with a minor one at pH 6.0 for the aqueous system and at pH 7.0 for the ternary micellar system. The activation energy (Ea) of the reaction system of LOX was 9.87 kJ/mol or 2.36 kcal/mol. The half-life (T50) for LOX was 27.61, 66.63 and 138.6 min for the aqueous, ternary micellar and neat organic media, respectively. / La biocatalyse de la lipoxygénase purifiée, obtenus à partir de la graine de soja (LOX-1B: EC 1.13.11.12), a été étudiée en milieux micellaire ternaire et en monophasique organique, en utilisant l'acide linoléique comme substrat modèle. Le solvant organique, utilisé dans cette étude, a été utilisé à différentes concentrations dans le système micellaire ternaire, composé d'une solution tampon Tris-HCl (0,1 M, pH 9,0) et 10 µM d'un surfactant, le Tween-40. Les résultats obtenus ont démontré qu'il y a une augmentation de 1,4 et 1,7 fois de l'activité enzymatique de la LOX en utilisant, respectivement, soit du l'iso-octane à 2% ou soit du l'hexane à 2%, comme le solvant organique en comparaison avec celle en milieux aqueux. Les paramètres cinétiques, comportant les valeurs de Km et de Vmax, le choix de surfactant ainsi que la température et le pH optimal de la réaction ont été étudiés. Les effets de différents paramètres tels que l'activité initiale de l'eau (aw) du 0,23 à 0,75, l'agitation du 0 à 200 rpm, la température de la réaction du 20 à 45ºC et la stabilité thermique de l'activité de la LOX en milieux monophasiques organiques ont été aussi étudiés. Les résultats obtenus tendent à montré que les valeurs de Km et de Vmax en système micellaire ternaire, contenant de l' hexane à 2%, ont été de 7,7 µmol d'acide linoléique et 30,0 nmol d'hydroperyde de l'acide linoléique (HPODs)/mg protéine/min, respectivement, en comparaison à des valeurs de 20,7 µmol d'acide linoléique et 8,3 nmol HPODs/mg protéine/min dans les milieux monophasiques organiques, respectivement. De plus, les résultats expérimentaux ont démontré que l'activité spécifique maximale de la LOX pour les deux systèmes aqueux et micellaire ternaire a été obtenue à pH 9,0, avec aussi une activité minimale à pH 6,0 pour le système aqueux et à pH 7,0 pour le système micellaire ternaire. L'énergie d'activation (Ea) du système de réaction de la LOX était d'une valeur de 9,87 kJ/mol ou 2,36 kcal/mol. La demi-vie (T50) de LOX a été déterminée à 27,61 min dans le milieu aqueux, 66,63 min dans le milieu micellaire ternaire et 138,6 min dans les milieux monophasiques organiques.

The production of the fructosyltransferase (levansucrase) by the thermophilic strain Geobacillus stearothermophilus was investigated at 55oC over a 32 hr-fermentation time course in a mineral medium supplemented with varying sources of nitrogen, iron and carbon inducers. Both organic nitrogen sources, tryptone and peptone, provided the maximal microbial growth and levansucrase activity. All carbon sources induced the production of levansucrase activity, but sucrose at 1% (w/v) was the most efficient inducer. The supplementation with ferrous and ferric iron sources had no significant effect on the bacterial growth nor on the levansucrase activity. The selected culture medium for the large enzyme recovery was composed of peptone/tryptone mixture (5 g/L, each), FeSO4 (5 mg/L) and 1% sucrose. Bacterial cells were harvested after 9hr-fermentation period, which corresponded to a specific levansucrase activity of 1.23 U/mL/Abs600nm. The crude levansucrase extract was enriched using selected precipitating agents. The results show that (NH4)2SO4 (50% saturation) and MnCl2 (50 mM), provided the highest purification factor of 2.44- and 3.16-fold with a recovery yield of 29.3 and 43.9%, respectively. Although PEG-200 and PEG-400 resulted in exceptional purification factors ranging from 231 to 394, the recovery yields were very poor (5.7%). A two-step purification process combining Superdex 75 and MonoQ 5/50 columns resulted in a purification factor of 28.4 and a final yield of 71%. The gel filtration chromatography of the native levansucrase revealed it to be a monomer of 54.4 kDa. The purified levansucrase showed activity over a broad range of temperature (4-67oC) and pH (4-8). However, the transfructosylation and hydrolytic activities were optimal at 47-57oC and at 57oC, respectively, and the transfructosylation activity over the hydrolytic one (2.86 to 3.18 ratio) was favoured within a narrow pH range of 6.0 to 6.5. In addition, the transfructosylation and hydrolytic activities of levansucrase retained 91.7% and 100% of the initial activity after 6 hr-incubation time at 47oC, but were completely inhibited at higher temperatures. The saturation curve of levansucrase activity using sucrose showed typical Michaelis Menten behavior. However, the relatively high Kmapp values for transfructosylation (269 mM) and hydrolytic (272 mM) activities indicate the low affinity of the enzyme towards sucrose. Yet, the levansucrase revealed to have higher acceptor specificity towards pyranose- than furanose-containing glycosides. / La production de la fructosyltransférase (lévansaccharase) par la souche thermophilique Geobacillus stearothermophilus a été investiguée à 55oC pendant 32 h de fermentation dans un milieu de culture minéral supplémenté avec diverses sources d'azote, de fer et de carbones pour l'induction. Les sources d'azotes organiques, tryptone et peptone, ont conduit à une croissance bactérienne optimale et une production maximale de la lévansaccharase. Toutes les sources de carbones utilisées sont parvenues à induire la production de la lévansaccharase, avec le saccharose (1% m/v) étant l'inducteur le plus efficace. L'addition d'une source férrique ou ferreuse n'a eu aucun effet significatif ni sur la croissance bactérienne ni sur la production de la lévansaccharase. Le milieu de culture optimal déterminé pour la production maximale de la lévansaccharase est composé d'un mélange de tryptone/peptone (5 g/L, chacun), FeSO4 (5 mg/L) et 1% saccharose. Les cellules bactériennes ont été récoltées après une période de fermentation de 9 h, correspondant à une activité spécifique de lévansaccharase de 1.23 U/mL/Abs600nm. L'extrait brut de lévansaccharase a été concentré avec des agents de précipitation sélectionnés. Les résultats démontrent que le (NH4)2SO4 (saturation de 50%) et le MnCl2 (50 mM) fournissaient les facteurs de purification les plus élevés de 2.44 and 3.16 avec un rendement de 29.3 et 43.9%, respectivement. Bien que l'utilisation de PEG-200 et PEG-400 démontraient des facteurs de purification exceptionnels variant entre 231 à 394, les rendements étaient très faibles (5.7%). Un procédé de purification en 2 étapes, combinant les colonnes Superdex75 et MonoQ5/50, a permis de purifier la lévansaccharase 28.4 fois avec un rendement final de 71%. La chromatographie par filtration en gel a révélé que la lévansaccharase est un monomère d'un poids de 54.4 kDa. La lévansaccharase purifiée a démontré une activité à travers un intervalle étendu de température (4-67oC) et de pH (4-8). Par contre, les activités de transfructosylation et d'hydrolyse étaient maximales à 47-57oC et à 57oC, respectivement, avec une préférence pour l'activité de transfructosylation par rapport à l'hydrolyse (ratio de 2.86 à 3.18) à l'intérieur d'un étroit intervalle de pH de 6.0 à 6.5. De plus, les activités de transfructosylation et d'hydrolyse ont conservé 91.7% et 100% de leurs activités initiales après une période d'incubation de 6h à 47oC, mais ont été complètement inhibées à de plus hautes températures. La courbe de saturation de l'activité de la lévansaccharase avec le saccharose illustre un modèle typique de Michaelis-Menten. Par contre, la valeur élevée de Kmapp pour la transfructosylation (269 mM) et l'hydrolyse (272 mM) indique la faible affinité de la lévansaccharase pour le saccharose. Néanmoins, la lévansaccharase a démontré une spécificité plus élevée envers des accepteurs glycosidiques pyranosidique que ceux furanosiques.

Owing to their rich nutritive value, eggs serve as potential hosts to pathogenic microbes like Salmonella enteritidis. Administering heat treatments is the best solution for controlling these pathogens. However, heating affects the quality of the egg due to denaturation of proteins. Therefore a technique which causes minimal changes to the functional properties of the egg protein needs consideration.In this study, the suitability of Radio frequency (RF) treatments of eggs is evaluated for effectiveness in terms of reducing/eliminating the microbial load. Finite difference time domains (FDTD) and Finite element models (FEM) were developed based on preliminary laboratory trials to simulate the electric field and temperature distribution in the egg components keeping in mind the dielectric properties, shape and composition of in-shell eggs.Laboratory scale experiments were conducted to determine the dielectric properties of individual egg components followed by an investigation of the heating rates of individual egg components as well as intact in-shell eggs at different electric field strengths, where the electrode voltages are 2.5 kV, 3.5 kV and 4.25 kV with 60 mm spacing between the electrodes. The heating trends were then analyzed to obtain the time required to attain the targeted temperature. Models for calculating the dielectric parameters were presented.As heat treatments invariably affect the functional properties of eggs the heat induced changes with respect to properties like foam stability, foam density, viscosity and turbidity were studied and compared with the physical properties of raw eggs. RF treated eggs showed minimal changes at lower power levels. However the change in properties was more pronounced at higher power levels. The coagulation taking place within the eggs at higher power levels with a view to assessing the quality of heat treated eggs was studied by means of hyperspectral imaging (400-1700 nm).The heat treatment process was validated by inoculating egg with a microbial contaminant and treating them in an RF applicator. The results indicated that RF heating may possibly serve as a way to pasteurize the eggs provided the process is improved and optimized to reach the required pasteurization temperature with minimum damage to the functional properties of the egg. / En raison de leur riche valeur nutritive, les œufs frais peuvent potentiellement être contaminés par des microorganismes pathogènes comme la Salmonella enteritidis. Il est possible de contrôler les pathogènes alimentaires par l'utilisation judicieuses de traitements thermiques. Cependant, les traitements thermiques conventionnels causent la dénaturation totale ou partielle des protéines présentent dans le blanc et le jaune d'oeuf. Par conséquent, une technique qui permettrait de contrôler la contamination dans les œufs frais tout en maintenant les propriétés fonctionnelles des protéines de l'œuf doit être examinée.Dans cette étude, l'adéquation de l'énergie des fréquences radios (RF) à 27 MHz pour le traitement thermique des œufs frais a été est évaluée. Des modèles en différences finies à dimension temporelle (FDTD) et des modèles d'éléments finis (FEM) ont été développés et utilisés pour simuler le champ électrique et pour prédire la distribution de la température dans les œufs frais en coquille et cela, en tenant compte des propriétés diélectriques, de la géométrie et la composition.Les propriétés diélectriques des composants de l'œuf ont été mesurées en tenant compte de leur dépendance à la température. Par la suite, des essais en laboratoire ont été effectués pour déterminer les taux de chauffage des composants exposés à des niveaux de puissance de 2,5 3,5 et 4,25 kV. Les tendances de chauffage diélectrique ont été analysées et les temps requis pour atteindre la température cible ont été déterminés. Les modèles de prédiction des paramètres diélectriques ont aussi été développés.Les effets des traitements thermiques sur les propriétés fonctionnelles des composants des oeufs ont été étudiés. Les paramètres retenus étaient : la stabilité et la densité de la mousse, la viscosité et la turbidité des blancs d'œufs. Les résultats on indiqués que propriétés fonctionnelles des œufs traités aux niveaux de puissance de 2,5 et 3,5 kV étaient presque identiques à celles des œufs frais non-traités. Cependant, les changements observés étaient plus prononcés 4,25 kV. L'imagerie hyperspectrale (400 à 1 700 nm) a été utilisée pour déceler la coagulation du blanc d'œuf après le traitement thermique des œufs en coquille.Le processus de traitement thermique a été validé par l'inoculation d'œufs frais avec une souche non-pathogénique de E. Coli. Par la suite, les œufs inoculés ont été traités thermiquement à l'aide du chauffage RF. Les résultats ont indiqué que le chauffage RF à 27 MHz était une méthode qui offrait un bon potentiel pour pasteuriser les œufs frais en coquille. D'autres études seront nécessaires pour optimiser la distribution de l'énergie RF et minimiser ses effets sur les propriétés fonctionnelles du blanc d'œuf.

The two biological oils used in this study come from two distinctly different sources; soybeans and microalgae. Yet, both are economically important due to the similarities in their nutritional and industrial value. Besides being the top sources for health-promoting polyunsaturated fatty acids (PUFA), both oils are becoming increasingly important in the production of biodiesel (through transesterification). The microalgal species chosen for the current study was Nannochloropsis oculata, a small marine microalga known for its unusually high lipid content. Conventionally, soybean and microalgal oils are extracted using the organic solvents n-hexane and chloroform-methanol (CM), respectively. However, both solvents have several drawback associated with them; n-hexane is highly volatile and flammable, while CM poses high toxicity and safety concerns (due to the presence of chloroform). The alternative solvent mixture of hexane-isopropanol (HIP), as a result of its better safety and efficiency qualities, has been used as the primary solvent in this study. Ultrasound-assisted solvent extraction or UASE has recently become popular as a novel alternative to traditional standalone solvent extraction, offering numerous advantages such as shorter treatment times, simpler sample preparation and higher efficiency. Hence, pulsed UASE with HIP (3:2 v/v) as solvent was the principal technique investigated in this study. Ultrasonic processing was carried out using an immersed probe (or sonotorode) resonating at a maximum amplitude of 124 µm. Two parameters related to UASE were studied; resonance amplitude and effective treatment time. The oil yields (assessed gravimetrically) and fatty acid profiles (from GC) of the extracted oils were analysed. The study showed that pulsed UASE resulted in high extraction efficiency (upto 19.92% oil yield was obtained for soybeans and upto 69.53% oil was extracted from N. oculata). Both amplitude and treatment time were found to have significant effects on oil yield. However, the study also showed that high resonance amplitude and treatment time did not necessarily produce high yields. For soybeans, the oil extracted by pulsed UASE was found to be comparable in fatty acid composition to that extracted by traditional methods such as Soxhlet and room temperature shaking. In contrast, the extracted microalgal oil had a superior PUFA profile compared to these two traditional methods. / Dans cette étude, deux huiles de sources très différentes sont utilisées; les graines de soja et les microalgues. Chacune de ces huiles possèdent un intérêt économique important en raison de sa valeur nutritive et industrielle. Elles sont connues pour être une des principales sources en acides gras polyinsaturés (AGPI), et deviennent de plus en plus utilisées dans la production de biodiesel (par transestérification). L'espèce de microalgues choisie pour l'étude était Nannochloropsis oculata, une petite microalgue marine connue pour sa teneur en lipides anormalement élevés. Traditionnellement, les huiles de soja et de microalgues sont extraites en utilisant respectivement, les solvants n-hexane et le chloroforme-méthanol (CM). Toutefois, ces deux solvants ont plusieurs inconvénients; le n-hexane est très volatil et inflammable, tandis que le CM possède une toxicité élevée et des problèmes de sécurité (en raison de la présence de chloroforme). Un solvant alternatif, l'hexane-isopropanol (HIP), a donc été utilisé comme solvant principal dans cette étude en raison de sa moins grande nocivité et de son efficacité. L'extraction assistée par ultrason avec solvant ou EAUS est de plus en plus utilisée comme nouvelle alternative à l'extraction par solvant traditionnelle, offrant de nombreux avantages tels qu'un temps de traitement plus court, une préparation de l'échantillon plus simple et une meilleure efficacité. Ainsi, la principale technique utilisée dans cette étude a été la technique EAUS avec HIP (3:2 v/v) comme solvant. Le traitement par ultrasons a été réalisée en utilisant une sonde immergée (ou sonotorode) résonnant à une amplitude maximale de 124 µm. Deux paramètres ont été étudiés; l'amplitude de résonance et la durée de traitement. Les rendements en huile (évaluée par gravimétrie) et la composition en acides gras (par CG) des huiles extraites ont été analysées. L'étude a montré que l'EAUS abouti à des taux d'extraction élevés (jusqu'à 19.92% de rendement en huile pour les graines de soja et jusqu'à 69.53% d'huile extraite à partir de N. oculata). L'amplitude et la durée de traitement ont tous deux des effets significatifs sur le rendement en huile. Cependant, l'étude a également montré qu'une amplitude de résonance et un temps de traitement élevé ne donnent pas nécessairement un fort rendement. Pour les graines de soja, la composition en acide gras de l'huile extraite par EAUS est comparable à celle extraite par des méthodes traditionnelles telles que Soxhlet et l'extraction par agitation à température ambiante. En revanche, l'huile extraite des microalgues a une teneur en AGPI plus élevé par rapport à ces deux méthodes traditionnelles.

Heat pre-treatment of nutrient-rich lentil seeds prior to their processing into flour may enhance its use by reducing processing and preparation times in value added products. In this study, changes in trypsin inhibitor content, total phenolic content, antioxidant activity, and in-vitro protein digestibility of flours prepared from hulled red lentils and unhulled green lentils were determined subsequent to various processing methods such as oven roasting (OR), boiling and microwave heating (MH). The increasing interest in the phenolic content of plant based food-stuffs made us to assess two different lentil cultivars processed under fixed temperature and time combination. Total phenolic content and antioxidant activity (TAC) of 70% acetone lentil extracts were assayed spectrophotometrically at 760nm using Folin-Ciocalteu and DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity methods, respectively. Significant differences in phenolic content and antioxidant activity were noted between hulled red and unhulled green lentil varieties. MH (5 min) led to a significant increase (P ≤ 0.05) in total phenolic content in unhulled green lentil flours (GLF) [8.85 mg GAE/g dry weight (DW) while raw flour comparatively showed lower phenolic content [7.5 mg GAE/g DW]. A similar increase was found after oven-roasting this material for 20 min. The TAC of untreated unhulled green lentil range was around 86%, and it was higher than the value obtained for the flour from untreated hulled red lentils. The increase in TPC of OR samples and microwave-heated samples over untreated ones may reflect reductions in TAC. Flour samples obtained from boiled lentils showed a sharp decrease in TPC and TAC values, which may be attributable to a number of factors in the matrix.Though lentils are rich in protein, their anti-nutritional components, the length of the time required for their preparation, as well as their unfavorable flavor, and reduced protein digestibility have limited their frequency of use for human consumption. By applying heat, anti-nutritional factors such as trypsin inhibitors can be largely removed. Our results show that MH treatment produced significant reduction (P≤0.05) in trypsin inhibitor activity when compared to OR or boiling methods. In- vitro protein digestibility (IVPD) was improved after processing. Longer processing times associated with OR or boiling methods improved IVPD to a greater extent than MH.Keywords: TAC- Total antioxidant activity; GA- Gallic Acid equivalent; Lentils; TPC- Total phenolic content; IVPD- In-Vitro Protein digestibility; MH- Microwave heating; OR- Oven roasting; GLF- Green lentil flours; RLF- Red lentil flours / Le prétraitment thermique de lentilles avant de les moudre en farine peut faciliter son utilisation dans la préparation de produits à valeur ajoutée. Cette étude porte sur l'évaluation des effets des prétraitments thermiques par chauffage par torréfaction(CT), par chauffage par microondes (CM), ou par l'eau bouillante (EB), sur la teneur en composés phénoliques totaux (CPT), sur l'activité anti-oxydante totale (AAOT), sur les teneurs en inhibiteur de trypsine, et sur la digestibilité in-vitro des protéines (DIVP). Les essais ont été faits sur des farines obtenues à partir de lentilles rouges décortiquées et de lentilles vertes non decortiquées après l'application des prétraitment thermiques. Les deux varieties de lentilles ont été prétraitées selon des combinaisons déterminées de températures et de durées de traitment. Les teneurs en CPT et l'AAOT ont été évaluées par spectrophotométrie à 760 nm en utilisant la méthode de Folin-Ciocalteu et la méthode DPPH (1, 1- diphényl-2-picrylhydrazyle) de piégeage des radicaux libres. Les résultats ont démontré des différences significatives entre les deux types de lentilles étudiées. Le prétraitement CM (5 min) a conduit à une augumentation significative (P≤0.05) de la teneur en CPT dans les échantillons de farine de lentilles vertes [8.85 mg GAE/g de poids sec (ps) lorsque comparé aux échantillons de farine de lentilles vertes non-traitées [7.5 JEU mg/g ps]. Une tendance similaire a été observée auprés des farines de lentilles vertes torréfiées au four pendant 20 min. L'AAOT des farines de lentilles vertes non-traitées était d'environ 86% et elle était supérieure à celle obtenue à partir de lentilles rouges non-traitées. Les teneurs en CPT observées dans les échantillons traités soit par CT soit par CM étaient plus élevées que celles des échantillons non traitées et peuvent refléter des réductions en AAOT obetnues. Les teneurs en CPT et en AAOT des échantillons obtenues à la suite du prétraitment EB étainet nettement inférieures et peut être attributées à plusieurs facteurs dans la matrice. Bien que les lentilles soit riches en protéines, plusiers facteurs limitent leurs utilisation pour la consommation humaine. Ces principaux facteurs sont : la présence de composants antinutritionnels, le temps nécessaire à la préparation, les saveurs désagréables, et la digestibilité réduites des protéines. On peut réduire l'impacte des facteurs antinutritionnels comme les inhibiteurs de la trypsine par des traitements thermiques. Les résultats ont demontré que l'utilisation du pretraitment CM permettait de réduire significativement (P≤0.05) l'activité des inhibiteurs de trypsine lorsque comparés aux prétraitments CT et EB. Il a aussi été démontré que l'augmentation de la dureé des prétraitments thermiques par CT ou par EB permettait d'accroitre la DIVP. Dans tous les cas étudiés, l'application d'un prétraitment thermique sur les lentilles a permis d'améliorer la DIVP.Mots clés : Lentilles vertes, lentilles rouges, farines, traitements thermiques, composés phénoliques totaux (CPT), activité anti-oxydante totale (AAOT), digestibilité in-vitro des protéines (DIVP), équivalent en acide gallique, chauffage par torréfaction (CT), chauffage par microondes (CM), chauffage par trempage dans l'eau bouillante (EB).

Secoisolariciresinol diglucoside (SDG) is the main lignan from flaxseed, and it is the main exogenous precursor of the mammalian lignans enterolactone and enterodiol. SDG is a recognised nutraceutical which presents several health benefits; it has strong antioxidant activity, cardioprotective effects, reduces the blood levels of low-density lipoprotein cholesterol, and reduces the risk of hormone related cancer. SDG is present in flaxseed in a complex polymeric form, in which it is ester linked to 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl (HMG). SDG can be released from the polymeric structure by alkaline hydrolysis of the ester bonds. A new analytical method was developed for fast and reliable quantification of SDG in flaxseed. The method used microwave energy to enhance the extraction diffusion processes and to release the SDG from the flaxseed matrix. Statistical screening designs were used to determine the experimental domain, and to identify the factors that governed the MAE of SDG from flaxseed. The MAE method was optimised by use of a response surface methodology study. The results showed that the extraction yield of SDG was maximised for the following combinations: 1 mg defatted flaxseed hydrolysed with 50 ml NaOH 0.5M, for 3 min, at 135 W, with the microwave power applied intermittently (30 s on/off). The efficiency of the optimised MAE method was evaluated by comparing it with a conventional hydrolysis method and a microwave-less control method. The MAE method achieved the highest extraction yield, 21.45 mg SDG/g defatted meal, as opposed to 20.22 and 19.45 mg SDG/g defatted meal obtained with the conventional hydrolysis and microwave-less control methods respectively. The optimised MAE method is recommended for fast and reliable preparation of flaxseed lignan extracts for chromatography. / Le secoisolariciresinol diglucoside (SDG) est le lignane le plus important provenant de la graine de lin, et il est le plus important précuseur exogène des lignanes mammifères entérolactone et entérodiol. Le SDG est un ingrédient alimentaire fonctionnel reconnu pouvant offrir plusieurs bénéfices santé; il possède une importante activité antioxydante, des effets cardio-protecteurs, il peut réduire le niveau sanguin de cholestérol à lipoprotéines à basse densité, et réduire le risque de cancers hormonaux. Le SDG est présent dans la graine de lin sous une forme polymérique complexe qui lie son ester au 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl (HMG). Le SDG peut être libéré de la structure polymérique par une hydrolyse alkaline de ses liens estériques. Une nouvelle méthode d'analyse a été développée pour la quantification rapide et fiable du SDG de la graine de lin. La méthode utilise l'énergie micro-onde afin de favoriser le processus de diffusion lors de l'extraction du SDG de la graine de lin. Un plan de criblage statistique a été utilisé pour déterminer le domaine expérimental et pour identifier les facteurs qui gouvernent l'extraction micro-onde du SDG de la graine de lin. Le processus d'extraction micro-onde a été optimisé par l'entremise de la méthodologie de surface de réponse. Les résultats indiquent que le rendement de l'extraction de SDG est optimal pour les conditions suivantes : 1 mg de graines de lin dégraissées, hydrolysées avec 50 ml NaOH 0.5M, pour 3 min, et sujet à 135 W de micro-onde intermittent (30 s marche/arrêt). L'efficacité de l'extraction micro-onde optimisée a été comparée avec la méthode traditionnelle d'hydrolyse et l'extraction témoin sans micro-onde. L'extraction micro-onde a réalisé le meilleur rendement avec 21.45 mg SDG/g de lin dégraissé, comparé à 20.22 et 19.45 mg SDG/g lin dégraissé obtenus par hydrolyse conventionnelle et extraction témoin sans micro-onde respectivement. L

The feasibility of employing a portable variable filter array (VFA) infrared spectrometer equipped with a transmission flow cell to quantitatively analyze edible oils for free fatty acids (FFA) was evaluated. The approach to FFA determination was based on a previously reported FTIR method that involves the extraction of FFAs into methanol containing the base sodium hydrogen cyanamide (NaHNCN), which converts the FFAs to their salts, followed by measurement of the carboxylate absorbance at 1571 cm-1 in the spectrum of the methanol phase. The VFA IR spectrometer, which had a relatively weak pulsed IR source, was found to provide insufficient energy for accurate measurement of the carboxylate absorption superimposed on the strong methanol absorption at 1450 cm-1. By changing the extraction solvent to ethanol, good spectra and calibrations having an overall SD of ±0.07% FFA could be obtained. This work in turn led to the investigation of an ethanol solution of NaHNCN as a signal transduction reagent for Acid Number (AN) analysis in mineral-based lubricants, whereby total acidity would be measured by monitoring the decrease of the νC≡N absorption of NaHNCN at 2109 cm-1 as a result of the acid/base reaction. The equivalent response of the νC≡N band to strong inorganic acids and oleic acid demonstrated that NaHNCN, a somewhat weaker base than KOH, fully ionizes organic acids. Calibration standards were prepared by direct addition of oleic acid to the NaHNCN/ethanol solution, and a calibration equation for the determination of AN was obtained by a quadratic fit of the concentration data to the FTIR νC≡N absorbance data. The AN values obtained for ethanolic NaHNCN extracts of used oils by the FTIR method correlated well with those produced by titration of these extracts. Comparison between FTIR and titrimetric AN values (obtained by ASTM Standard Method D664-89) for a set of used oils spanning an AN range of 0.3-5 mg KOH/g showed a reasonably good linear relati / La praticabilité d'utiliser un spectromètre infrarouge portatif comportant un filtre variable superposé à une barrette de détecteurs (dénommé un spectromètre VFA IR) et équipé d'une cellule d'écoulement de transmission pour analyser quantitativement les huiles de table pour leur teneur en acide gras libre (AGL) a été évaluée. L'approche à la détermination de la teneur en AGL a été basée sur une méthode précédemment élaborée sur un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) qui implique l'extraction des AGL dans le méthanol contenant le cyanamide d'hydrogène de sodium, qui convertit les AGL en leurs sels, suivie de la mesure de l'absorbance de carboxylate à 1571 cm-1 dans le spectre de la phase de méthanol. L'Énergie fournie par la source pulsée relativement faible du spectromètre VFA IR s'est avérée insuffisante pour la mesure précise de l'absorption de carboxylate superposée à l'absorption forte de méthanol à 1450 cm-1. En changeant le dissolvant d'extraction en éthanol, de bons spectres et des courbes d'étalonnage ayant un écart-type global de ±0.07% AGL ont pu être obtenus. Ce travail a à son tour mené à la recherche sur l'utilisation d'une solution d'éthanol et de NaHNCN comme réactif de transduction de signal pour une analyse de nombre acide (NA) en huiles lubrifiantes à base minérale, par lequel l'acidité totale soit mesurée par la diminution de l'absorption νC≡N du NaHNCN à 2109 cm-1 comme résultat de la réaction acide-base. La réponse équivalente de l'absorption νC≡N aux acides inorganiques forts et à l'acide oléique a démontré que le NaHNCN, une base légèrement plus faible que le KOH, ionise entièrement les acides organiques. Des solutions étalons ont été préparées par l'addition directe de l'acide oléique à la solution de NaHNCN/éthanol, et une équation de calibrage pour la détermination de NA a été obtenue par un ajustement quadratique des données de co

Whey proteins are used extensively by the food industry in such products as infant formulas and dietetic and health foods owing to the high nutritional value and useful functional properties of these milk-derived proteins. In addition, in recent years, the nutraceutical properties of native or predigested whey proteins have become the focus of much research. Both the functional and nutraceutical properties of whey proteins can be enhanced by exposing them to various non-denaturing physicochemical conditions that modify their native structure. It is within this context that the present investigation of the effects of microwave treatments (MW) on the structure, degree of enzymatic hydrolysis, and nutraceutical properties of beta-lactoglobulin (β-Lg), the predominant whey protein in cow's milk, was undertaken. Microwave treatment of β-Lg in D2O solution under various conditions was monitored by Fourier transform mid infrared (mid-FTIR) spectroscopy. At sub-ambient and ambient temperatures, no microwave-induced changes in the conformation of the protein were detected. Microwave heating of the beta-Lg solutions to temperatures in the range of 40-60 ºC resulted in a marked increase in the rate of hydrogen-deuterium (H-D) exchange by comparison with conventional heating (CH) at the same temperature. At heating temperatures in the range of 70-90 ºC, the microwave-heated solutions exhibited more extensive protein aggregation than conventionally heated solutions. Application of two-dimensional (2D) correlation analysis to the Fourier self-deconvolved FTIR spectra recorded as a function of number of cycles of microwave or conventional heating revealed that the unfolding pathway of β-Lg was different in these two temperature ranges but was not altered by microwave heating as compared to conventional heating. Kinetic analysis of the FTIR data revealed that the accelerated rate of protein unfolding observed in microwave-heated samples is attributable to a lower energy of activation and supported the existence of non-thermal effects of microwaves. Circular dichroism (CD), fluorescence spectroscopy, and 2D 1H NMR spectroscopy were used to confirm and complement the results obtained by FTIR spectroscopy. The effects of microwave and conventional heat treatments at three temperatures (40, 60, and 90 °C) on the enzymatic hydrolysis of β-Lg and on the peptide profiles of the hydrolysates were also investigated. The degree of hydrolysis of β-Lg by pepsin, trypsin and chymotrypsin as well as in a two-stage hydrolysis with pepsin followed by trypsin and chymotrypsin, simulating gastrointestinal conditions, was determined. Microwave-treated samples exhibited more extensive enzymatic hydrolysis than conventionally heated samples under all hydrolysis conditions, with the greatest degree of hydrolysis being found following microwave treatment at 60 °C, and hydrolysates of microwave-treated β-Lg exhibited both enhanced angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition and enhanced antioxidant activity. LC-ESI-MS and MS/MS in conjunction with the use of advanced bioinformatics software were employed in the identification of the peptide profiles of the hydrolysates and revealed the presence of unique peptides in hydrolysates of microwave-treated samples, suggesting that the microwave treatment may have exposed new cleavage sites within the interior of the protein. Overall, the findings of these studies indicate that microwave heat treatments may be an attractive approach to enhance the nutraceutical properties of whey and other proteins. / Les protéines laitières sont utilisées en grande partie par l'industrie alimentaire dans des produits tels que les préparations pour nourrissons et des aliments diététiques et de santé en raison de la valeur nutritive élevée et des propriétés fonctionnelles utiles de ces protéines laitières. Les propriétés nutraceutiques des protéines laitières indigènes ou prédigérées ont fait ces dernières années l'objet de beaucoup de recherches. Les propriétés fonctionnelles et nutraceutiques des protéines laitières peuvent être améliorées en les soumettant à diverses conditions physico-chimiques de non-dénaturation qui modifient leur structure native. Dans cette recherche portant sur les effets de traitements micro-ondes de la structures, le degré d'hydrolyse enzymatique, et les propriétés nutraceutiques de la β-lactoglobuline (β-Lg), la protéine laitière primordiale dans le lait de vache, a été entrepris.L´irradiation micro-ondes de β-Lg dans la solution D2O sous des conditions différentes a été suivie par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). À températures ambiantes et sous-ambiantes, aucun changement induit par les micro-ondes n'a été détecté dans la conformation de la protéine. Le chauffage à micro-ondes des solutions β-Lg à des températures de l'ordre de 40 à 60 ºC a entraîné une augmentation prononcée du taux d´échange d'hydrogène-deutérium (H-D) par rapport au chauffage classique à la même température. Aux températures de chauffage de l'ordre de 70 à 90 ºC, les solutions chauffées à micro-ondes ont montré plus d´agrégation des protéines que les solutions chauffées classiquement.L´application de l´analyse de corrélation à deux dimensions (2D) aux spectres d'IRTF auto-déconvolués enregistrés comme une fonction du nombre de cycles de chauffage à micro-ondes ou de chauffage classique a révélé que la voie de déroulement de la β-lg était différente dans ces deux intervalles de température. Cependant cette voie n'a pas été altérée par le chauffage à micro-ondes par rapport au chauffage classique. L'analyse cinétique des données IRTF a révélé que l'accélération du taux de déroulement des protéines observée dans les échantillons chauffés à micro-ondes est attribuable à une énergie d'activation faible et a soutenu l'existence d'effets non thermiques des micro-ondes. Le dichroïsme circulaire (CD), la spectroscopie de fluorescence et la spectroscopie RMN 1H 2D ont été utilisés pour confirmer les résultats obtenus par la spectroscopie IRTF.Les effets de traitements à micro-ondes et de chauffage classique à trois températures (40, 60 et 90°C) sur l'hydrolyse enzymatique de β-Lg et sur les profils peptidiques des hydrolysats ont également été étudiés. Le degré d'hydrolyse de β-Lg par la pepsine, la trypsine et la chymotrypsine, ainsi que dans une hydrolyse en deux étapes avec la pepsine suivie par la trypsine et la chymotrypsine, en simulant les conditions gastro-intestinales, a été résolu. Les échantillons traités à micro-ondes présentaient une hydrolyse enzymatique plus étendue que les échantillons traités au chauffage classique sous toutes les conditions d'hydrolyse; le plus grand degré d'hydrolyse est trouvé lors du traitement à micro-ondes à 60°C, et les hydrolysats de la β-Lg traités à micro-ondes présentaient à la fois une amélioration de l'inhibition de la conversion angiotensine de l'enzyme de (ACE) et celle de l'activité antioxydant. LC-ESI-MS et MS / MS, en lien avec l'utilisation de logiciels de pointe de bioinformatique ont été utilisés pour identifier les profils peptidiques des hydrolysats et ont révélé la présence des peptides uniques dans les hydrolysats des échantillons traités à micro-ondes, ce qui suggère que le traitement à micro-ondes peuvent avoir exposé des nouvelles sites de clivage à l'intérieur de la protéine. En conclusion, les traitements thermiques à micro-ondes peuvent être une approche intéressante pour améliorer les propriétés nutraceutiques des protéines laitières et d'autres protéines.

Since antibiotics have been added to animal feed for decades, foodanimals and their wastes constitute a reservoir of antibiotic-resistant bacteria. Atthe Swine Complex of McGill University, the addition of antibiotics to swine feedfor subtherapeutic applications has been discontinued since January 2007. Theobjective of this work was to assess the prevalence and short-term evolution ofantibiotic resistance among bacterial populations in swine production 2.5 yearsafter this discontinuation. Feces from ten healthy pigs (6 males and 4 females)born at the Swine Complex of McGill from the same sow and administered feedwithout antibiotics were sampled during suckling, weanling, growing andfinishing. The percentage of chlortetracycline-resistant anaerobic bacterialpopulations (TetR) was higher than that of tylosin-resistant anaerobic bacterialpopulations (TylR) at weanling, growing and finishing, with generally largerdifferences in males than in females. At the finishing stage, i.e. prior to thetransportation of animals to the slaughterhouse, resistant populations variedbetween 3.1x10^6 and 2.5x10^9 CFU g^-1. In all pigs, tet(L), tet(O) and erm(B) weredetected by PCR at suckling and weanling, whereas only tet(O) was detected atgrowing and finishing. Quantification of tet(O) by real-time PCR showed that atsuckling, the abundance of this gene was 18 times higher in females than inmales, was similar between the two genders at weanling and growing, andreached 5.1x10^5 and 5.6x10^5 copies of tet(O)/g of total DNA in the feces ofmales and females, respectively, at finishing. In this study, the high abundanceand proportion of antibiotic-resistant populations, as well as the occurrence ofresistance genes within these populations despite the discontinuation of antibioticaddition to feeds imply either that more time would be required for antibioticresistance to decrease to lower levels, and/or that factors such as the presence ofmetals in feed impose a selective pressure that maintains antibiotic resistancegenes among these bacterial populations. / Puisque des antibiotiques sont ajoutés aux moulées des animaux de fermedepuis des décennies, ces animaux et leurs déjections constituent un réservoir debactéries résistantes aux antibiotiques. Au Complexe porcin de l'UniversitéMcGill, l'ajout d'antibiotiques dans les aliments pour porcs pour les applicationssous-thérapeutiques a été interrompu en janvier 2007. L'objectif de ce travail étaitd'évaluer la prévalence et l'évolution à court terme de la résistance auxantibiotiques chez les populations bactériennes en production porcine 2,5 ansaprès cette interruption. Les matières fécales de dix porcs sains (6 mâles et 4femelles) nés au Complexe porcin de McGill de la même truie et nourris avec desmoulées sans antibiotiques ont été échantillonnées durant les phases d'allaitement,sevrage, croissance et finition. Le pourcentage de bactéries anaérobies résistantesà la chlortétracycline (TetR) était généralement plus élevé que le pourcentage debactéries anaérobies résistantes à la tylosine (TylR) lors des phases de sevrage,croissance et finition, avec des différences plus grandes chez les mâles que chezles femelles. Au stade de la finition, c'est à dire avant le transport des animauxvers l'abattoir, les populations résistantes variaient entre 3.1x10^6 et 2.5x10^9 UFCg^-1. Chez tous les porcs, les gènes tet(L), tet(O) et erm(B) ont été détectés parPCR lors des phases d'allaitement et de sevrage, alors que seulement tet(O) a étédétecté en croissance et finition. La quantification de tet(O) par PCR en tempsréel a montré que, à l'allaitement, l'abondance de ce gène était de 18 fois plusélevé chez les femelles que chez les mâles, était similaire entre les deux sexes ensevrage et en croissance, et a atteint 5.1x10^5 et 5.6x10^5 copies de tet(O)/gd'ADN total dans les excréments des males et des femelles, respectivement, à laphase de finition. La forte abondance et la proportion élevée de populationsrésistantes aux antibiotiques, ainsi que la présence de gènes de résistance au seinde ces populations malgré l'interruption de l'ajout d'antibiotiques aux mouléesimpliquent soit que plus de temps serait nécessaire pour que la résistance auxantibiotiques décroisse à des niveaux inférieurs, et/ou que des facteurs tel laXII présence de métaux dans les moulées impose une pression sélective qui maintientles gènes de résistance aux antibiotiques parmi ces populations bactériennes.