Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 9 mai 2008). Bibliogr.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / La forte variabilité interannuelle du recrutement chez les poissons marins représente l’une des principales sources de problèmes dans la gestion des stocks. Les hypothèses centrales en océanographie des pêches associent la variabilité de la force du recrutement à la variabilité dans la croissance larvaire. Une croissance rapide favoriserait la survie des larves par la réduction de la période de vulnérabilité extrême à la prédation. Cette étude visait à tester l’hypothèse selon laquelle l’apparition d’une forte classe d’âge résulte de la combinaison entre un milieu favorable à la croissance rapide et un relâchement des pressions de sélection pour la croissance rapide chez le maquereau bleu du sud du golfe du Saint-Laurent. Les larves de maquereau ont été capturées sur le plateau madelinien durant quatre étés consécutifs (1997-2000) comprenant une année de fort recrutement (1999) et trois faibles classes d’âge (1997, 1998, 2000). L’âge et la trajectoire de croissance de chaque individu d’un sous-échantillon ont été déterminés par la lecture de l’otolithe sagitta. La sélectivité alimentaire et le succès d’alimentation des larves ont été mesurés par l’analyse du contenu stomacal couplée à la quantification des proies potentielles retrouvées dans le milieu au moment de la capture. Nos résultats montrent que l’année de fort recrutement 1999 s’est distinguée par la combinaison d’un potentiel de croissance élevé, reflétant des conditions environnementales optimales, et d’un relâchement des pressions de sélection pour la croissance rapide dues à la prédation. Les trois années de faible recrutement ont plutôt été caractérisées par un faible potentiel de croissance et/ou de fortes pressions de sélection pour la croissance rapide. Les larves ont fortement sélectionné les stades nauplii du copépode Pseudocalanus sp. dès la première alimentation, puis les cladocères et les larves de poissons lors de la deuxième phase du stade larvaire. Le succès d’alimentation et la croissance des jeunes larves ont été reliés à la disponibilité de la proie préférée par une fonction d’Ivlev, indiquant l’atteinte de la satiété à une biomasse de nauplii de Pseudocalanus sp. de 1 µgC L-1. Après le stade de la première alimentation, la croissance a augmenté linéairement en fonction de la température pendant les quatre années à l’étude. Les années de fort recrutement seraient donc caractérisées par la forte abondance de la proie préférée lors de l’initiation de l’alimentation exogène, une température élevée durant la seconde phase du stade larvaire, ainsi que de faibles pressions de prédation pendant l’ensemble de la vie larvaire. / In marine fish, year-to-year variability in recruitment is tremendous and represents one of the main sources of problems for fisheries management. The central hypotheses in fisheries oceanography relate the variability in recruitment strength to that in larval survival. Fast growth would enhance larval survival by shortening the period of extreme vulnerability to predation. The objective of this study was to test the hypothesis that strong recruitment in Atlantic mackerel from the southern Gulf of St. Lawrence occurs only in years when environmental conditions favour fast growth, and selection for fast growth is weak. Mackerel larvae were captured on the Magdalen Shallows during the summer of four consecutive years (1997-2000) which comprised an exceptionally strong year class (1999) and three years of low recruitment (1997, 1998, 2000). Age and individual growth trajectory of a larval sub-sample was determined by the analysis of sagittal otoliths. Prey selectivity and feeding performance were assessed by the examination of gut content coupled to the quantification of potential prey available at time of capture. Our results show that the 1999 strong year class resulted from the unique combination of high growth potential reflecting optimal environmental conditions, and low selection for fast growth due to predation. The three years which yielded low recruitment were rather characterized by weak growth potential and/or strong selection for fast growth early in life. Mackerel larvae strongly selected for nauplii stages of the copepod Pseudocalanus sp. at first feeding, and for cladocerans and fish larvae during the late larval stage. Feeding performance and growth of first-feeding larvae followed an Ivlev function relative to preferred prey availability and reached a satiation threshold at a Pseudocalanus sp. biomass of 1 µgC L-1. Past the first-feeding stage, growth increased linearly with temperature over the complete thermal range encountered during the four years. Strong year classes would thus emerge in years characterized by high abundance of the preferred prey at the initiation of exogenous feeding, relatively warm temperature following the first-feeding stage, and weak predation pressure through the whole larval stage.

L'hypertension artérielle est l'un des principaux facteurs de risque de syndrome cardiométabolique. En outre, l'inflammation chronique de bas grade joue également un rôle important dans la pathogenèse du syndrome. Il existe un lien entre l'apparition de la résistance à l 'insuline et l'hypertension qui peut initier le diabète de type 2 et l'obésité. Des peptides bioactifs terrestres et marins, des biomolécules de poissons en particulier, ont démontré des effets immunomodulateurs puissants ainsi que des effets hypotenseurs potentiels dans le traitement de ces facteurs de risque et de leurs complications associées. Notre hypothèse était que les fractions d'hydrolysat protéique de maquereau de l’Atlantique (Scromber scombrus) possèdent une activité biologique bénéfique sur l'hypertension. Le but de notre travail était de fractionner et d'identifier des peptides antihypertenseurs, immunomodulateurs et antiMetS basés sur diverses caractéristiques moléculaires de charge, de polarité et de taille. Les fractions ont été produites en utilisant la technique d'extraction en phase solide chromatographique (SPE), l'ultrafiltration baromembranaire (UF) et l'électrodialyse conditions expérimentales étaient l’utilisation des pH avec membrane UF (EDUF). Les 3, 6, 9, et des membranes de seuils de coupure (MWCO) de < 20 kDa pour l’EDUF et de MWCO de < 1 kDa pour l’UF. Selon nos résultats, parmi toutes les fractions hydrophobes obtenues par SPE il y avait une fraction ayant un effet antihypertenseur important, de 5 µg, et possédant des peptides antidémontrant une inhibition de 50% à une quantité inflammatoires, ayant une inhibition de 17% à une quantité de 10 µg de protéines. Par rapport au témoin négatif (Lipopolysaccharide) les peptides anioniques et cationiques des fractions d’EDUF à pH3 ainsi que l'hydrolysat de maquereau ont démontré des effets pro antiACE et anti-- inflammatoires significatifs jusqu'à 27%. La fraction inflammatoire la plus puissante était riche en acides aminés à chaîne latérale ramifiée et hydrophobe mais avait moins d’acides aminés chargés par rapport aux fractions proinflammatoires EDUF. Toutes les séquences possibles identifiées dans cette fraction sont courtes et ont des valeurs GRAVY positives. Cependant, l'hydrolysat et la fraction positivement du pH3 n'ont pas exercé d'effet antichargée MetS significatif chez les souris nourries au régime hypercalorique. En conclusion, la polarité et la charge de la fraction du maquereau de l’Atlantique sont les facteurs les plus importants pour l' immunomodulation et l'activité hypotensive des peptides. De plus, ces facteurs n'étaient pas suffisants pour réguler les déficiences métaboliques chez les souris obèses et résistantes à l'insuline induites par le régime alimentaire. Par conséquent, la compréhension du mécanisme d'action et la caractérisation approfondie des fractions bioactives seraient nécessaires pour une conclusion définitive et une application clinique du matériel. / While, on the one hand, high blood pressure is one of the main risk factors of cardiometabolic syndrome, on the other hand, chronic low-grade inflammation similarly plays a significant role in the pathogenesis of the syndrome. Moreover, there is a link between the occurrence of insulin resistance and hypertension consequently initiating type 2 diabetes and obesity. Interestingly, terrestrial, and marine bioactive peptides, in particular fish biomolecules, have been reported as potent immunomodulators and or hypotensive material in the treatment of these risk factors and associated complications. Hence, our hypothesis was that Atlantic mackerel (Scomber scombrus) protein hydrolysate fractions possess beneficial biological activity on hypertension, inflammation, and other Metabolic Syndrome (MetS) factors. The aim of our work was to fractionate and identify antihypertensive, immunomodulating and anti-MetS peptides based on various molecule characteristics of charge, polarity, and size. Fractions were produced using chromatographic Solid Phase Extraction technique (SPE), pressure driven-Ultra Filtration (UF) and Electrodialysis with UF membrane (EDUF) under experimental conditions of pH 3, 6 and 9 with MWCO of < 1 kDa and < 20 kDa, respectively. According to the results of our in-vitro analysis the highly hydrophobic fraction of SPE was a potent antihypertensive, 50% inhibition at 5 µg, and anti-inflammatory product, 17% inhibition at 10 µg of protein, among all. Furthermore, in comparison to the negative control (Lipopolysaccharide), anionic and cationic peptides of pH3 EDUF as well as mackerel hydrolysate demonstrated significant pro-inflammatory effects up to 27%. The most potent anti-ACE and anti-inflammatory fraction was rather branched chain and hydrophobic amino acid rich with lesser charged amino acids compared to the EDUF pro-inflammatory fractions. All the identified possible sequences of the same fraction had rather small molecular mass with positive GRAVY values. Selected material, the hydrolysate and positively charged fraction of pH3, however, did not exert any significant anti-MetS effect in hypercaloric diet fed obese insulin resistant rats. In conclusion, polarity and charge of a fraction were the most important factors for immunomodulation and hypotensive activity of Atlantic mackerel peptides. Nevertheless, those factors were not sufficient enough to regulate metabolic impairments in diet-induced obese and insulin resistant rats. Accordingly, understanding the mechanism of action and thorough characterization of bioactive fractions would be required for a definite conclusion and clinical application of the material.