One-third of the American population is obese (1), and of those successful at losing weight, most return to their baseline weight within three to five years (2). In an effort to increase the success of weight loss maintenance (WTLM), research has focused on strategies that promote self-regulation (3). Self-regulation strategies, such as daily self-monitoring of body weight (4), increased step count (5, 6), and increased fruit and vegetable intake (7) have proven to be effective in long-term WTLM interventions. To date, increased water consumption has not been researched as a WTLM strategy, yet it has been shown to decrease meal energy intake (8, 9) and increase weight loss among middle-aged and older adults (10). The purpose of our first investigation was to determine if self-monitoring of increased water consumption facilitates WTLM over 12 months among middle-aged to older adults, when combined with other self-regulation strategies. Our second investigation was a review of WTLM literature to determine the translation potential published interventions using the RE-AIM (Reach, Efficacy/effectiveness, Adoption, Implementation, Maintenance) framework (11) to provide recommendations for future research. Our first main finding was that weekly tracking of these self-regulatory behaviors (self-weighing, step counts, fruit/vegetable intake) for 12 months promotes effective long-term WTLM among middle-aged and older adults. However, daily self-monitoring of increased water consumption (48 fl oz/day) did not appear to provide an additional benefit. Secondly, we have identified significant gaps in the WTLM literature that may hinder the translatability of existing effective interventions. Specifically, current WTLM research is limited in reporting important external validity factors (e.g. costs, adoption, participation rate). Available WTLM literature provided a more detailed overview of Reach, Efficacy, and Implementation, yet was little information on potential adoption, costs, or sustainability. Future work in this area should address these factors to increase the translation potential of WTLM interventions in clinical or community settings. / Ph. D.

Le concept de nutrition a fortement changé depuis quelques années. Les aliments servent de moteur à la promotion d'un état de bien-être, d'amélioration de la santé et de réduction du risque de certaines maladies. Les consommateurs désirent effectuer un changement dans leur vie et prendre contrôle de leur santé. En réponse à cette demande, les aliments fonctionnels connaissent un essor important sur le marché. L'objectif de cette étude est de mesurer l'intérêt des consommateurs aux jus de fruits fonctionnels ciblant le soulagement de maladies chroniques et le maintient de la santé. Un sondage Internet a été complété auprès de 1201 canadiens et canadiennes. Les répondants devaient comparer cinq jus fonctionnels (Cholestérol, Système immunitaire, Articulations, Pression sanguine et Sucre sanguin) dans le cadre de choix expérimentaux. Les résultats montrent que le jus ciblant le système immunitaire obtient la plus forte probabilité d'achat suivi par le jus régulier. L'âge n'a pas d'effet significatif sur la probabilité d'achat des jus fonctionnels excepté le jus pour le système immunitaire donc la probabilité diminue avec une augmentation de l'âge. De plus, la présence de contraintes dans l'âge de consommation recommandé et dans la quantité quotidienne recommandée provoque une réticence chez les consommateurs pour tous les jus fonctionnels. Ces jus, ayant un caractère très spécifique sur la santé, n'obtiennent pas un consentement à payer positif. Par contre, il y a présence d'hétérogénéité dans la sensibilité au prix. Cette hétérogénéité suggère qu'environ 24,2% à 48,8% des répondants sont effectivement prêts à payer un surplus pour les jus fonctionnels.

L'objectif de ce travail était d'étudier la stabilité de la gomme de guar (G), du P-glucane d'orge (Bg) et du konjac-mannan (K) seuls et en mélange avec la gomme xanthane (X) durant la pasteurisation et l'entreposage de breuvages à base de jus de fruits et de déterminer l'effet des deux mélanges les plus stables, détenant une viscosité commune à 30 s"1, sur les réponses glycémique et insulinémique de même que sur les sensations d'appétit de 20 sujets masculins sains. L'ajout de X a limité la variation de la viscosité de Bg et K, mais n'a eu aucun effet sur G. Dans un devis randomisé en chassé-croisé, l'ingestion des breuvages enrichis en G-X et en K-X n'a pas diminué significativement les réponses glycémique et insulinémique comparativement au breuvage témoin. Néanmoins, le breuvage enrichi en K-X a significativement augmenté la satiété comparativement aux deux autres breuvages. Ainsi, la nature et la concentration des fibres ont un effet possiblement plus déterminant que la viscosité sur le contrôle de la glycémie et de l'insulinémie.

The first study investigates the factors that impact the duration of U.S. fresh fruit and vegetable imports. We employ both survival analysis (Kaplan Meier estimates and Cox proportional hazards model) as well as count data models. Our results indicate that SPS treatment requirements positively impact the duration of trade while new market access has the opposite effect. Other factors typically included in trade duration models (such as: GDP, transportation costs, tariff rates, etc.) were also investigated. We also employ a probit model to understand the factors impacting the probability that a country selects into exporting fresh fruits and vegetables to the United States. The second study estimates the goods-time elasticity of substitution for Food Stamp/SNAP participants versus non participants. We find that the elasticity of substitution for SNAP participants is not statistically different from zero. This indicates that SNAP participants have Leontief production function in household food production, implying that increasing the amount of SNAP benefits paid to participants will not lead to more food production if the time households dedicate to food preparation remains unchanged. This finding extends the analysis done by Baral, Davis and You (2011) and offers insights for policies related to the SNAP program. / Master of Science

A fundamental requirement in agricultural trade is that imported products are safe, and do not pose a risk to human, animal and plant health. To address this issue, all countries maintain measures to ensure that imported food is safe for consumers, and to prevent the spread of disease among animals and plants. These measures, by their nature, can affect competitiveness by increasing the costs of imports or prohibiting them altogether. To ensure that these measures are used for their intended purpose and not as protectionist measures, WTO member countries signed the Agreement on the Application of Sanitary and Phytosanitary measures. A growing number of studies attempt to quantify the effects of SPS regulations on international trade flows. However, precious little research is dedicated to determining the effects of specific phytosanitary regulations on trade flows and, more importantly, questions regarding SPS regulations and their impact as "trade barriers" or "trade catalysts" remain to be settled. This thesis contributes to existing literature in two ways. First, a comprehensive and user friendly database on specific phytosanitary regulations faced by U.S. exports of onions, peas, walnuts, apples, cherries, grapes, peaches/nectarines, oranges and strawberries to 176 countries is developed for the period 1999-2009. Second, this database is used for an empirical investigation to determine how existing SPS regulations affect U.S. fruit and vegetable exports. The results indicate that initially, phytosanitary treatments act as "barriers" to trade. However, as exporters' experience grows, the negative impact of treatments is reduced and eventually eliminated. / Master of Science

La canneberge est un petit fruit typique du continent Nord-Américain et sa consommation s'est popularisée auprès de nombreuses personnes du fait de ses bienfaits reconnus sur la santé humaine. Le jus de canneberge possède également des effets bénéfiques sur la santé grâce à sa richesse en anthocyanes et en proanthocyanidines (PACs). Cependant, son contenu élevé en acides citrique, malique et quinique pourrait induire des effets secondaires au niveau intestinal lors de sa consommation quotidienne. De plus, la composition d'un tel type de jus pourrait également induire des changements au niveau du microbiote intestinal. De ce fait, l'objectif principal de cette thèse était de démontrer les effets potentiels du retrait des acides organiques par électrodialyse avec membranes bipolaires (EDMB) du jus de canneberge, sur l'apparition de l'inflammation intestinale in vitro et in vivo ainsi que sur le microbiote intestinal, tout en identifiant le ou les acide(s) organique(s) responsable(s) de cette inflammation et leur évolution au cours de la digestion. Dans un premier temps, l'étude réalisée in vitro a permis de démontrer pour la première fois l'évolution compositionnelle du jus de canneberge à chaque étape de la digestion. Les résultats ont indiqué une perte d'anthocyanes et de PACs majoritairement lors de la phase gastrique tandis que les concentrations en acides citrique, malique et quinique restaient inchangées à la fin de la digestion. De plus, il a été mis en évidence que l'acide citrique, présent dans le jus de canneberge, était responsable de la perte d'intégrité des cellules épithéliales et pourrait ainsi déclencher l'inflammation intestinale. Dans un second temps, une première étude réalisée in vivo, a quant à elle permis de démontrer l'effet de la concentration en acides organiques contenus dans le jus de canneberge sur l'apparition de l'inflammation intestinale chez la souris. Les résultats ont indiqué qu'il existait une relation entre la concentration en acides organiques du jus et la sévérité de l'inflammation intestinale observée. Aussi, il a été démontré que l'action protectrice des polyphénols, aux concentrations de ce jus de canneberge, aurait été diminuée par la forte teneur en acides organiques. Dans un troisième temps, une seconde étude in vivo a permis de confirmer l'importance de la concentration en polyphénols contenus dans le jus de canneberge quant à la protection de l'intestin contre l'apparition de l'inflammation. Les expériences menées chez la souris n'ont pas démontré de signe d'inflammation intestinale modulée par la teneur en acides organiques du jus de canneberge, de par sa teneur élevée en polyphénols. De ce fait, l'effet de l'EDMB sur l'amélioration de l'inflammation intestinale par le retrait des acides organiques contenus dans le jus de canneberge, n'a pas pu être démontré. Cependant, il a pu être observé que le retrait de ces acides organiques, à différents niveaux, induisait une modulation de la composition et des fonctions du microbiote intestinal. L'ensemble de cette thèse a donc démontré l'importance de l'aspect compositionnel du jus de canneberge quant à l'apparition de l'inflammation intestinale et la modulation du microbiote intestinal lors d'une consommation quotidienne. Cette thèse a également contribué à l'avancement des connaissances concernant l'impact de l'EDMB appliquée au jus de canneberge et les effets santé associés aux polyphénols et au microbiote intestinal en découlant. / Cranberry is a typical fruit from North America and its consumption increased due toits beneficial effects on human health. Cranberry juice is also recognized for its health benefits due to its richness in anthocyanins and proanthocyanidins (PACs). However, its high content of citric, malic and quinic acids could induce intestinal side effects when daily consumed. In addition, the composition of such a type of juice could also induce changes in the gut microbiota. Therefore, the main objective of this thesis was to demonstrate the potential effects of the removal of organic acids by electrodialysis with bipolar membrane(EDBM) in cranberry juice, on the apparition of intestinal inflammation in vitro and in vivo,as well as on the gut microbiota, while identifying the organic acid(s) responsible for this inflammation and their evolution during digestion. Firstly, an in vitro study demonstrated, for the first time, the evolution of composition of cranberry juice at each step of the digestion. Results indicated a loss in anthocyanins and PACs mainly at the gastric step while the content in organic acids was stable at the end of the digestion. Further more, it was evidenced that the content in citric acid of cranberry juice was responsible for the loss of integrity of the epithelial cells and, thereby, could induce intestinal inflammation. Secondly, a first in vivo study has shown the effect of the organic acid content of cranberry juice on the apparition of intestinal inflammation in mice. Results indicated a relation between the concentration in organic acids and the severity of the intestinal inflammation observed. Furthermore, the protective action of polyphenols, at the concentration of the juice, was decreased by the high content in organic acids. Thirdly, a second in vivo study, demonstrated the significance of the concentrations of polyphenols of cranberry juice in protecting the intestine from the occurrence of the inflammation. Experiments conducted in mice could not evidence intestinal inflammation modulated by the content in organic acids of cranberry juice, due to its high content in polyphenols. Therefore, the effect of EDBM on improving intestinal inflammation by removing the organic acid content of cranberry juice, could not be demonstrated. However, it was observed that the removal of organic acids, at different levels, induced a modulation of the composition and the functions of the gut microbiota. Finally, this thesis demonstrated the importance of the compositional aspect of cranberry juice for the apparition of intestinal inflammation and the modulation of gut microbiota when daily consumed. This thesis has also contributed to the understanding of the impact of EDBM applied to cranberry juice and its following health effects.

U.S. imports of fresh fruits and vegetables have increased sharply since the late 1980's. With increased imports come increased concerns that pests and diseases may infest shipments of fresh agricultural products. To address this concern, USDA's APHIS implements phytosanitary measures that mitigate pest and disease risks. These regulations vary from documentation requirements, inspection, or requiring that shipments receive a phytosanitary treatment. A growing body of literature attempts to assess the generic trade flow effects of SPS measures. Still, little evidence is available to shed light on the nature, size, and scope of SPS standards and their role as "trade barriers" versus "trade catalysts." This thesis fills the void in the literature in two respects. First, a novel database on phytosanitary measures pertaining to U.S. imports of 47 fresh fruit and vegetable products from 95 countries is developed for the period 1996-2007. This disaggregated approach allows for the effects of specific phytosanitary treatments to be identified. Second, following recent literature, the issue of "zeros" is addressed while estimating a gravity model of international trade. The findings suggest that phytosanitary treatments initially inhibit fresh fruit and vegetable imports. However, their trade reducing effects are uneven across product sectors, development status categories and treatment types. Finally, globally large exporters facing a treatment requirement ship more fresh fruits and vegetable relative to small exporters facing the same regulation, suggesting the role of SPS measures as "trade barriers" versus "trade catalysts" depends on the relative size of the exporter in the global market. / Master of Science

Research suggests school-based interventions and health education programs can increase children's fruit and vegetable exposure and consumption to improve their diet quality and reduce the risk of diet-related chronic diseases during adulthood. Nevertheless, children have limited availability and access to fruits and vegetables in school environments, which is a barrier to healthy eating. Farm to school (FTS) programs are one of many synergistic interventions to increase children's intake of locally and regionally produced fruits and vegetables at school. In 2015, the United States (U.S.) Department of Agriculture reported that 42% of U.S. school districts and 57% of Virginia schools participated in FTS programs. However, there is a lack of research on FTS programs in Montgomery County, Virginia. This MS thesis describes a mixed-methods, Q Methodology study to explore the views of diverse stakeholders (n=14) regarding the benefits, opportunities, and challenges to implement FTS programs for children, aged 5-11 years, in primary schools in Montgomery County, Virginia. Objective 1 was used to identify and mapped stakeholders invested in or affected by FTS programs in Virginia. Objective 2 used Q Methodology and factor analysis to identify the views of stakeholders regarding the benefits, opportunities, and challenges of FTS programs in Montgomery County. Results found two factors that summarized all 14 participants' viewpoints. Factor one (n=12), Appreciators of Child-Centered Benefits and factor 2 (n=2), Advocates for Legislative Change. Objective 3 described policies and future actions needed to institutionalize and sustain FTS programs in Montgomery County and southwestern Virginia. / Master of Science / Research suggests school-based interventions and health education programs can increase children’s fruit and vegetable exposure and consumption to improve their diet quality and reduce the risk of diet-related chronic diseases during adulthood. Nevertheless, children have limited availability and access to fruits and vegetables in school environments, which is a barrier to healthy eating. Farm to school (FTS) programs are one of many synergistic interventions to increase children’s intake of locally and regionally produced fruits and vegetables at school. In 2015, the United States (U.S.) Department of Agriculture reported that 42% of U.S. school districts and 57% of Virginia schools participated in FTS programs. However, there is a lack of research on FTS programs in Montgomery County, Virginia. This MS thesis describes a mixed-methods, Q Methodology study to explore the views of diverse stakeholders (n=14) regarding the benefits, opportunities, and challenges to implement FTS programs for children, aged 5- 11 years, in primary schools in Montgomery County, Virginia. Objective 1 identified and mapped stakeholders invested in or affected by FTS programs in Virginia. Objective 2 used Q Methodology and factor analysis to identify the views of stakeholders regarding the benefits, opportunities, and challenges of FTS programs in Montgomery County. Results found two factors that summarized all 14 participants’ viewpoints. Factor one (n=12), Appreciators of Child-Centered Benefits and factor 2 (n=2), Advocates for Legislative Change. Objective 3 described policies and future actions needed to institutionalize and sustain FTS programs in Montgomery County and southwestern Virginia.

Ce projet a consisté en le développement, l'implantation et l'évaluation d'interventions visant la consommation d'au moins cinq portions de fruits et de légumes par jour chez des personnes ayant l'intention d'adopter ce comportement mais ne le faisant pas. Tout d'abord, une revue systématique de la littérature a été réalisée afin d'identifier les déterminants de la consommation de fruits et de légumes (CFL). Un total de 23 études a été identifié. Les déterminants les plus fréquents étaient l'habitude, l'intention, le sentiment d'efficacité personnelle et la connaissance. La régulation du comportement est aussi apparue comme un déterminant mais n'a été testée que dans une étude. Prenant en considération ces résultats et le degré élevé de motivation de la population visée, le sentiment d'efficacité personnelle ainsi que la planification de l'action et de la gestion de l'action ont été les cibles principales des interventions. Ensuite, 319 participants âgés de 20 à 65 ans ont été aléatoirement distribués dans quatre groupes : 1) une intervention basée sur la planification de l'action et de la gestion de l'action (PA); 2) une intervention basée sur le développement du sentiment d'efficacité personnelle (DEP); 3) une intervention combinant ces deux approches (IC); et 4) un groupe témoin. Un total de 163 participants a retourné les questionnaires avant et après l'intervention et à trois mois de suivi. À trois mois de suivi, comparée au groupe témoin, la CFL a augmenté de façon significative dans les groupes PA et IC (respectivement, 1,5 et 1,9 portion par jour). La plupart des variables psychosociales ont significativement augmenté, à l'exception du sentiment d'efficacité personnelle associé à la consommation de légumes. De plus, le changement de CFL est apparu médié par le changement d'intention de consommer des fruits et le changement dans la planification de l'action de consommer des légumes. En conclusion, les interventions basées sur la planification de l'action et de la gestion de l'action sont apparues efficaces pour augmenter la CFL, qu'elles soient associées ou non au DEP. Les interventions futures devraient privilégier cette approche pour favoriser le passage de l'intention à l'action de consommer des fruits et des légumes.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et post-doctorales, 2017-2018 / Depuis des décennies, la canneberge est reconnue comme un aliment fonctionnel grâce à ses bienfaits sur la santé humaine. Cependant, ce petit fruit, très riche en acides organiques, peut engendrer à long terme des troubles gastro-intestinaux chez certains consommateurs. L’objectif principal de ce travail de thèse de doctorat était de démontrer qu’à partir d’un traitement du jus de canneberge par électrodialyse selon une certaine configuration, il était possible de diminuer la concentration en acides organiques dans le jus tout en permettant une réduction potentielle de l’inflammation intestinale et de conserver les composés bénéfiques (anthocyanes et proanthocyanidines) sur la santé humaine. Au cours de ces travaux, les premiers résultats ont démontré que la nature des membranes et un agencement judicieux de celles-ci permettaient de diminuer significativement la concentration en acides organiques dans le jus de canneberge tout en conservant les anthocyanes et les proanthocyanidines présentes dans le jus. En parallèle, cette étude a mise en évidence pour la première fois une sélectivité de migration des acides organiques lors de l’électrodialyse avec membrane bipolaire. Ainsi, l’étude de l’impact de la nature et de l’agencement des membranes sur la désacidification du jus de canneberge a montré que, parmi les configurations testées, seule la configuration possédant deux membranes bipolaires et une membrane anionique résultait en un taux de désacidification du jus de canneberge optimal en termes de paramètres électrodialytiques et physico-chimiques. Par la suite, l’étude in vitro sur l’impact du taux de désacidification du jus de canneberge sur la barrière intestinale a démontré qu’une diminution suffisante des acides organiques dans le jus de canneberge permettait de protéger la barrière intestinale. L’acide quinique n’a montré aucun impact sur l’intégrité de la barrière intestinale à la différence des acides citrique et malique. Néanmoins, l’effet des acides citrique et malique seuls sur l’intégrité de la barriére intestinale n’a pas été démontré. Cette étude a mis en évidence pour la première fois l’impact des acides organiques présents dans le jus de canneberge sur l’intégrité de la barrière intestinale. Enfin, l’approche mathématique a permis de mieux comprendre le comportement et le transfert des acides organiques à travers la membrane échangeuse d’anions durant le procédé d’électrodialyse. Ainsi, une compétition entre les fractions anioniques des acides organiques et les H+ produits par la membrane bipolaire a pu être déterminée. Enfin, un brevet a été déposé à la fois sur le procédé et le produit en lui même menant dans un futur proche à l’apparition d’un nouveau breuvage de canneberge sur le marché. / For decades, cranberry has been recognized as a functional food due to its beneficial effects on human health. However, cranberry, which possesses a very high organic acid content, may potentially cause gastrointestinal disorders following a longterm consumption. The main objective of this doctoral thesis was to demonstrate that through an electrodialysis treatment of cranberry juice using a specific configuration, it is possible to decrease the organic acid concentration, while conserving compounds beneficial to human health and potentially decreasing organic acid impact on intestinal inflammation. The results of the first study demonstrated that the membrane’s nature and stacking (ion-exchange, bipolar or ultrafiltration membranes) allowed for a significant decrease of the organic acid concentration while preserving anthocyanins and proanthocyanidins in the juice. In addition, this study highlighted for the first time a migration selectivity of organic acids during the ED treatment. This study showed that only the configuration possessing two bipolar membranes and one anion exchange membrane produced an optimal rate of deacidification in cranberry juice in terms of electrodialytic and physico-chemical parameters. In the second study, it was demonstrated that a deacidification rate of at least 37% was necessary to protect the intestinal barrier in vitro. Quinic acid has no impact on the intestinal barrier’s integrity as opposed to citric and malic acids. However, the effect of citric or malic acids alone on the integrity of the intestinal barrier has not been demonstrated. Notably, this is the first time a study demonstrated the impact of organic acids present in cranberry juice on the integrity of the intestinal barrier. Finally, the mathematical approach led to a better understanding of the behaviour and transport of organic acids through the anion exchange membrane during VI the ED treatment. A competition between the anionic fractions of organic acids and the H+ produced by the bipolar membrane during the ED process was demonstrated. These results showed that electrodialysis with bipolar membrane deacidified cranberry juice while preserving the beneficial compounds such as anthocyanins and proanthocyanidins, and potentially decreasing the impact on intestinal inflammation. Additionally, a better understanding of the migration of organic acids through the anion exchange membrane during the process has been shown. A patent concerning the process and the final product was submitted. We hope this work will lead in a close future to the commercial availability on the market of a new cranberry juice beverage.