L'association d'un insecte phytophage avec sa plante-hôte est telle que de fortes pressions de sélection s'exercent sur l'herbivore, le conduisant à se spécialiser. Entre autres, l'insecte développe des adaptations pour localiser, atteindre et exploiter la ressource végétale.<br />Le grand charan¸con du pin (Hylobius abietis L.) fait partie des insectes dont biologie et la dynamique de population sont déterminées par un facteur qui tend à n'exister qu'en quantité<br />limitée dans l'espace et dans le temps puisque ses larves se développent sur des conifères mourants.<br />Cependant, les méthodes d'exploitation forestière ont changé la donne pour cet insecte à une large échelle en Europe en accroissant le nombre sites de ponte et de nourriture. Nous<br />avons donc testé plusieurs facteurs susceptibles de rendre compte de l'adaptation de l'Hylobe à<br />son environnement forestier : influence de la géographie et de la plante hôte sur la structuration<br />des populations, capacité de discrimination olfactive des essences et caractérisation de la flore<br />microbienne associée.<br />L'utilisation de marqueurs moléculaires nous a permis de montrer que l'utilisation de différentes plantes-hôtes pour le développement des larves ne constitue pas une forte barrière au flux de gènes et ne semble pas induire de divergences chez l'Hylobe. En outre, notre étude confirme la forte capacité de dispersion de ce ravageur forestier comme en témoigne la faible structuration a grande échelle.<br />Des expériences de laboratoire ont permis de montrer que les charançons montrent une préférence quand on leur propose plusieurs essences même si elle n'est pas très marquée ni<br />toujours conforme aux performances de leurs larves sur celle-ci. En outre ce comportement est influencé par l'expérience des individus qui montrent une grande plasticité.<br />Enfin, nous avons mis en évidence et caractérisé des souches bactériennes hébergées par le charançon. Ces bactéries, proches des souches endosymbiotiques connues chez d'autres insectes sont vraisemblablement impliquées dans l'adaptation de l'insecte à l'exploitation de sa plante hôte. Nos résultats révèlent une association mutualiste entre deux partenaires qui s'est établie sur le « temps profond ».<br />L'ensemble de ces résultats a permis d'écarter l'existence d'une spécialisation à la plante-hôte chez H. abietis même si de vastes forêts monospécifiques pourraient conduire une adaptation<br />« locale ». La niche larvaire apparaît comme le point crucial de la biologie de l'insecte, tant comme cible pertinente des stratégies de gestion de ce ravageur que comme arène de l'évolution de l'Hylobe.

L’objectif de cette étude est d’étudier l’impact de la fraction volatile odorante et de la fraction non-volatile sur la perception de la flaveur du caramel. Dans la première étape, la fraction volatile du caramel a été analysée par Chromatographie en Phase Gazeuse couplée à l’Olfactométrie (GC/O), par GC couplée à la Spectrométrie de Masse (GC/MS) et par heart-cutting MDGC. Les résultats mettent en évidence une centaine de composés volatils et démontrent la richesse aromatique du caramel. L’objectif de la deuxième étape était d’évaluer la contribution de ces composes volatils à la typicité odorante du caramel. Des études ont montré que l’intensité odorante n’était pas suffisante pour évaluer l’impact des composés. Ce travail de thèse propose une approche originale de recombinaison d’odeur à partir de composés triés selon leur qualité odorante. Les résultats montrent que la typicité odorante caramel est le fruit d’un équilibre entre les notes caramel, fruité, fruits secs, végétal, animal, grillé, floral et piquant. Des tests d’addition, d’omission et d’un plan d’expérience factoriel complet ont démontré l’existence d’interactions perceptives. L’objectif de la dernière étape était d’étudier l’impact de la fraction non volatile sur la perception de la flaveur du caramel. L’étude de la libération de composés d’arôme in vitro par analyses SPME/GC/MS dans différentes matrices non volatiles démontre l’existence d’interactions physico-chimiques entre les composés d’arôme et les macromolécules non volatiles. Ces premiers résultats laissent supposer que la fraction non volatile est susceptible de moduler la perception de la flaveur / The aim of this study was to investigate the impact of the volatile odorant fraction and the non-volatile matrix on the perception of the caramel flavour. The first step focused on the analytical characterization of the volatile odorant fraction of aromatic caramel thanks to Gas Chromatography coupled to Olfactometry (GC/O), GC/Mass Spectrometry (GC/MS) and heart-cutting MDGC/MS/O. Results highlighted the presence of more than one hundred compounds and demonstrated the complexity of the caramel volatile fraction. The objective of the second step was to understand the contribution of odorant compounds identified to the caramel aroma typicality. Literature shows that odour intensity is not sufficient to evaluate the impact of compounds on the aroma. This thesis proposed an original approach to carry out the aroma recombination by taking into account odour qualities. Results showed that the caramel typicality results from a complex balance between caramel, fruity, vegetal, sharp, nutty, floral, roasted and animal odours. Omission, addition tests and a 24 factorial design showed the existence of perceptive interactions. The third step focused on studying the impact the macromolecules that constitute the non-volatile fraction on the perception of caramel flavour. In vitro aroma release was followed by SPME/GC/MS in different matrices varying in non-volatile composition. Results evidence physico-chemical interactions between aroma and macromolecule of the non-volatile fraction. Those preliminary results suggest that the non-volatile matrix is able to impact the flavour perception

Les nuisances causées par les odeurs sont devenues un problème environnemental et de santé publique majeur au cours des dernières décennies, surtout dans les zones densément peuplées. Pour cette raison, les odeurs environnementales sont un sujet de préoccupation mondiale et qui reçoivent une attention de plus en plus importante au Brésil. Cependant, il manque aux autorités brésiliennes les instruments réglementaires pour prévenir ou atténuer ces impacts. Plus précisément, au niveau national, aucune législation n’établit des limites d’exposition aux odeurs (critères d’acceptabilité) basé sur les facteurs FIDOL (i.e., fréquence, intensité, durée, offensivité et localisation) qui déterminent l’ampleur de l’effet expérimenté par le récepteur, qui peut être un individu ou un groupe d’individus dans une communauté exposée à des odeurs environnementales. En outre, à l’exception de l’état du Paraná (au sud) et la ville de Uberlândia (au sud-est du pays), aucune méthodologie basée sur l’olfactométrie (i.e., mesure de la réponse d’un jury à un stimulus olfactif), n’est ni standardisée ni reconnue. Dans ce contexte, ce travail de thèse vise à contribuer au développement de politiques publiques de lutte contre les nuisances olfactives au Brésil. Une approche est présentée pour l’évaluation des émissions odorantes d’un site d’équarrissage (une activité à fort potentiel de pollution environnementale) et mettre en évidence la nécessité d’établir un cadre légal et réglementaire pour les odeurs au Brésil, notamment un système d’agrément environnemental avec des critères de conformité spécifiques à chaque secteur de l’industrie. Conscient du besoin de tenir compte des caractéristiques et attributs de la juridiction, comme l’activité économique et la superficie du territoire, l’applicabilité de l’olfactométrie de terrain (en utilisant des appareils portables) a été évaluée pour le relevé d’un contour de panache d’odeur dans l’environnement. De plus, une recherche bibliographique et documentaire a été menée afin de fournir des éléments qui pourront aider les autorités locales dans le développement de solutions adaptées en référence aux expériences et pratiques utilisées à l’échelle internationale. Différents critères de conformité sont discutés et recommandés, sur la base d’une approche réglementaire qui prévoit l’adoption des Meilleures Techniques Disponibles (MTD) et l’établissement de Normes de Distances Minimales (NDM), Normes Maximales d’Emission (NME), Normes Maximales d’Impact (NMI), Normes Maximales de Nuisance (NMN; VIEIRA, 2013). Il est prévu que cette recherche promeut des discussions sur la gestion et la réglementation des odeurs au Brésil (y compris les citoyens, le gouvernement, l’industrie et le milieu académique) et puisse aider à soutenir le développement des structures juridique et réglementaire en vigueur, afin d’assurer un niveau minimum de confort et de protection à la population exposée à ce type de pollution. / Annoying odours have become a major environmental and public health issue in recent decades, especially in densely populated areas. For this reason, environmental odours are a matter of global concern and have received increasing attention in Brazil. However, Brazilian authorities lack the regulatory instruments to prevent or mitigate such impacts. More specifically, at the national level, there is no legislation establishing odour exposure limits (acceptability criteria) based on the FIDOL factors (i.e., frequency, intensity, duration, offensiveness and location) that determine the magnitude of the effect experienced by the receptor, which may be an individual or a group of individuals in a community exposed to environmental odours. Moreover, except for the state of Paraná (in the southern) and the municipality of Uberlândia (in the southeast part of the country), no methodology based on olfactometry (i.e., the measured response of a jury to an olfactory stimulus) is neither standardised nor recognized. In this context, this doctoral thesis aims to contribute to the development of public policies for odour-nuisance control in Brazil. It presents an approach for the evaluation of odour emissions from a rendering plant (an activity with high potential for environmental pollution) and highlights the need to establish a legal and regulatory framework for odours in Brazil, including an environmental permitting system with industry-specific compliance criteria. In light of the necessity of considering jurisdiction-specific characteristics and features such as economy and land area, the applicability of field olfactometry (using portable equipment) was evaluated to outline the contours of an odour plume in the environment. Additionally, bibliographical and documentary research were conducted to provide information that may assist local authorities in developing tailored solutions by reference to experience and practices that have been employed internationally. Different odour compliance criteria are discussed and recommended, based on a regulatory approach that provides for the adoption of the Best Available Techniques (BAT) and the establishment of Minimum Distance Standards (MDS), Maximum Emission Standards (MES), Maximum Impact Standards (MIS) and Maximum Annoyance Standards (MAS; VIEIRA, 2013). It is expected that this research will foster discussions on odour management and regulation in Brazil (involving citizens, government bodies, industry and academia) and may help support the development of the legal and regulatory framework in force, to ensure a minimum level of comfort and protection for the population exposed to this type of pollution.

Les émissions odorantes constituent un enjeu environnemental dont l'importance n'a cessé de croître dans les zones urbaines et industrielles. Les émissions anthropogéniques de composés soufrés contribuent à une concentration locale excédant fortement le seuil de perception. Afin de satisfaire des contraintes règlementaires de plus en plus strictes, les procédés biologiques dont la biofiltration sont une alternative intéressante car respectueuse de l'environnement et de moindre coût. Les seuils de perception des composés soufrés, très bas (µg. m-3), obligent à atteindre des efficacités d'abattement particulièrement élevées, le résiduel de concentration pouvant être à l'origine d'un impact notable sur les populations riveraines. L'étude a donc consisté à améliorer les performances des biofiltres concernant l'élimination des composés soufrés i) en ajustant certains paramètres opératoires clefs tels que le sens de circulation de l'effluent gazeux, le pH et l'ensemencement du matériau support, ii) en considérant le dimensionnement des biofiltres mis en œuvre (unités pilotes de laboratoire et semi-industrielles) et iii) la complexité du gaz à traiter (mono-polluant et mélange de composés à traiter). / Odorous emissions are a serious concern whose importance became higher in urban and industrial areas. Anthropogenic emissions of sulphur compounds lead to local concentration that exceeds strongly the odour threshold of human nose. In order to fulfil legal requirements that have become stricter in recent years, biological processes and biofiltration more accurately are an interesting alternative as biofilters provide an expanding variety of opportunities for economical and environmentally friendly solutions for many waste gas emissions. The odour thresholds of sulphur compounds are very low (µg.m3 air) and then require that biofilters provide high removal efficiency as the residual concentration can induce an odorous impact on neighbourhood populations.Hence, the study consisted in improving biofilters performances concerning sulphur compounds treatment i) by upgrading important operating parameters such as air flow distribution, pH and inoculation of packing material, ii) by considering biofilters design (laboratory and semi-industrial pilot units) and iii) the gaseous effluent complexity (only one pollutant and mixture of different compounds).

Le nitrite est un ingrédient essentiel à la fabrication du jambon cuit, pourtant les risques sanitaires dont il est accusé remettent en question son utilisation. L’emploi de cet unique additif permet de remplir de nombreuses fonctions comme la protection antioxydante et antimicrobienne mais aussi le développement de la couleur et de l’arôme. C’est sur cette dernière fonction que ce travail de thèse s’est focalisé avec pour objectif la suppression du nitrite dans la fabrication du jambon cuit. La mise en œuvre de plusieurs techniques complémentaires de chromatographie en phase gazeuse couplées à l’olfactométrie a permis dans une première partie d’identifier le 2-methyl-3-furanthiol, 2-methyl-3-(methyldithio)furan, et le bis(2-methyl-3-furyl)disulfide comme les molécules soufrées responsables de l’arôme du jambon cuit. Il est apparu qu’en l’absence de nitrite et par conséquent en absence de protection antioxydante, les composés odorants issus de l’oxydation sont produits massivement et ont tendance à perturber l’arôme global du jambon cuit. Afin de restaurer l’arôme en l’absence de nitrite, l’étude a été organisée selon 2 axes : le premier visant à favoriser la production des molécules soufrées clés de l’arôme et le second visant à limiter la formation des composés d’oxydation perturbateurs de l’arôme grâce à l’utilisation d’antioxydants naturels. Les recherches ont été conduites sur des mini-jambons cuits modèles. La thiamine a été identifiée comme précurseur majoritaire du 2-methyl-3-furanthiol, du 2-methyl-3-(methyldithio)furan, et du bis(2-methyl-3-furyl)disulfide dans les conditions de fabrication du jambon cuit et des extraits d’acérola, de canneberge, d’oignon et de thé ont été sélectionnés pour leurs propriétés antioxydantes. L’évaluation en parallèle de l’oxydation et de l’arôme a montré que ces quatre extraits utilisés en mélange permettaient, non seulement d’égaler les performances antioxydantes du nitrite, mais aussi de rehausser la note aromatique « jambon cuit » par rapport à la formulation non nitritée de référence. L’association de la thiamine et des extraits végétaux a finalement permis de réaliser des jambons non nitrités qui, en termes d’arôme et d’oxydation, se rapprochent fortement d’un jambon nitrité. Les formulations réalisées constituent donc une première piste satisfaisante pour répondre à la problématique de la suppression du nitrite dans le jambon cuit. La protection antimicrobienne des nouvelles formulations doit être validée et la restauration de la couleur rose du jambon demeure une problématique organoleptique. / Sodium nitrite is an essential ingredient in the cooked ham production process, yet its use is under challenge due to food safety concerns. Sodium nitrite is a multifunctional additive used for its ability to act on several fronts—from inhibiting oxidation and preventing microbial growth to giving desirable colour and aroma. This study focused on the aroma function under a wider objective to reduce nitrite use in cooked ham processing. Using several complementary methods with gas chromatography–olfactometry, we first identified 2- methyl-3-furanthiol, 2-methyl-3-(methyldithio)furan and bis(2-methyl-3-furyl)disulfide as the odour- active sulphur-compounds responsible for cooked ham flavour. It emerged that in the absence of nitrite—and therefore the absence of inhibited oxidation—the massive formation of an array of odour-active compounds produced by oxidative breakdown tended to disrupt the overall aroma of the final cooked ham. Next, in an effort to restore this aroma in the absence of nitrite, the study was organized into two strands, where the first strand aimed to promote the production of key aroma-active sulphur-compounds while the second strand aimed to minimize the formation of aroma-disruptive oxidation compounds by using natural antioxidants. This research was led on model cooked mini-hams. We identified thiamine as the major precursor of 2-methyl-3-furanthiol, 2-methyl-3-(methyldithio)furan and bis(2-methyl-3-furyl)disulfide under cooked ham production conditions, and we selected acerola, cranberry, onion and tea extracts as natural antioxidants. The coupled evaluations of oxidation and aroma showed that the formulated mixture of these four extracts not only equalled the antioxidant performances of added sodium nitrite but also lifted the “cooked ham” head note compared to the reference no-added-nitrite formulation. The association of thiamine and vegetal extracts ultimately made it possible to produce no-added-nitrite hams that, in terms of aroma and oxidation levels, proved almost identical to nitrite-added ham. The engineered formulations thus offer a good research track to suppress the sodium nitrite in cooked ham. The problem of how to restore the distinctive pink colour of cooked ham is an issue that remains to be resolved, and the ability of these new formulations to inhibit microbial growth needs to be validated.