La fraîcheur est un paramètre déterminant de la qualité sanitaire du poisson. S’agissant d’une matrice très altérable, l’évaluation objective de sa fraîcheur est essentielle pour les opérateurs de la filière mais également pour les services d’inspection. Différents outils et techniques sensoriels, chimiques, physiques et microbiologiques ont été développés pour essayer de déterminer le niveau d’altération mais présentent plusieurs limites et caractérisent le plus souvent des seuils de rejet. L’objectif de la thèse est de proposer une nouvelle méthode basée sur l’étude des composés volatils de la chair du poisson qui permette de déterminer sa qualité de manière fiable et objective dès les premiers stades d’altération. Pour cela, différentes méthodes d’extraction des composés volatils [Headspace Statique avec la Micro-Extraction en Phase Solide (HS-SPME) et Headspace Dynamique (DH) avec le système « Purge and Trap »] ont été employées, et différents outils analytiques [Chromatographie en phase Gazeuse à une et deux dimensions (GC et GC-GC) couplée à la Spectrométrie de Masse (MS) ou à l’Olfactométrie (O)] ont été testés sur diverses espèces de poissons entiers ou en filets [merlan (Merlangius merlangus), bar commun (Dicentrarchus labrax), dorade royale (Sparus aurata), cabillaud (Gadus morhua) et saumon (Salmo salar)] au cours de plusieurs suivis d’altération. Les analyses en HS-SPME-GC-MS, DH-GC-MS-8O et DH-GC-GC-MS-O des fractions volatiles de ces cinq espèces en complément des analyses sensorielles, à différents jours de conservation (1, 4, 7, 10 et 15), ont permis d’identifier plus de 122 composés volatils communs aux 5 espèces, qui font partie principalement des familles des aldéhydes, des alcools et des cétones. Différentes études statistiques basées sur des analyses descriptives (ACP et CAH) ont permis d’identifier des marqueurs de qualité du poisson dès les premiers stades d’altération (3-méthyl-1-butanol, 3-méthyl-butanal, diméthyl-sulfide, éthyl-acetate, 2-éthyl-furan…) et sur des analyses prédictives (ANOVA et RLM) pour aboutir à un modèle qui prédit un indice de fraicheur en relation avec le profil volatil du poisson. / Freshness is a key parameter for assessing the quality of fish. As fish is a very sensitive matrix to spoilage, the purpose of the freshness assessment is essential for all professionals of the seafood industry and for official fish inspection authorities as well. Various tools and sensorial, chemical, physical and microbiological technics have been developed to try to determine the level of spoilage but have several limitations and most of the time characterizes rejection thresholds. The aim of the thesis is to propose a new method based on the study of volatile compounds that may ensures to clearly and objectively determine the quality of the fish from the first stage of spoilage. Indeed, different extraction methods of volatile compounds [Static Headspace with Solid Phase Micro-Extraction (SH-SPME) and Dynamic Headspace (DH) with the system "Purge and Trap"] were used, and different analytical tools [Gas chromatography with one and two-dimensional (GC and GC-GC) coupled with Mass Spectrometry (MS) or Olfactometry (O)] were tested on various species of whole fish or fillets [Whiting (Merlangius merlangus), sea bass (Dicentrarchus labrax), gilthead seabream (Sparus aurata), cod (Gadus morhua) and salmon (Salmo salar)] during the storage. In addition to the sensory analysis at different days of storage (1, 4, 7, 10 and 15), SH-SPME-GC-MS, DH-GC-MS-8O and DH-GC-GC-MS-O analysis of volatile fractions of these five species have shown over 122 volatile compounds common to those species, which are mainly parts of aldehydes, alcohols and ketones groups. Various statistical studies based on descriptive analysis (PCA and AHC) were used to identify markers of fish quality from the first stage of spoilage (3-methyl-1-butanol, 3-methyl-butanal, dimethyl-sulfide, ethyl-acetate, 2-ethyl-furan…) and predictive analysis (ANOVA and MLR) to produce a model that predicts an index of freshness in relation to the volatile profile of the fish.

Ce travail de recherche porte sur la mise en place d’outils permettant d’évaluer le transfert en éléments trace des sols agricoles vers les plantes. Il a été ciblé sur quatre éléments trace métalliques réglementés dans le sol et/ou la plante à savoir le cadmium, le cuivre, le plomb, le zinc, ainsi qu’un élément trace supplémentaire en voie de réglementation, l’arsenic. Dans un premier temps, un protocole d’échantillonnage a été développé afin de disposer d’un outil de diagnostic pré-récolte. Le cahier des charges a été défini de telle façon que ce protocole soit opérationnel, représentatif de la parcelle, applicable pour différentes parcelles et cultures et autorise une spatialisation de la concentration en éléments trace. Il est de type aléatoire stratifié afin de pouvoir couvrir la totalité de la surface étudiée. Dans un second temps, l’étude s’est portée sur le développement d’une méthode d’analyse des sols par électrochimie afin de disposer d’un outil d’évaluation de la biodisponibilité potentielle des éléments traces et donc du risque de transfert sol - plante. Pour ce faire, les concentrations des éléments sous leurs formes électrolabiles ont été déterminées par voltammétrie de redissolution anodique utilisant des électrodes sérigraphiées élaborées au laboratoire. La méthode a été développée et validée à partir d’une solution de sol de référence minéralisé. Elle a été par la suite appliquée à des solutions de différents sols agricoles obtenues par lixiviation selon un protocole normalisé (NF ISO 18772). / This study concerns the establishment of tools, which allow evaluating the transfer of trace elements from agricultural soils to plants. It focused on four metal trace elements regulated in soil and/or in plants, which are cadmium, copper, lead, zinc, as well as a trace element in the process of regulation, arsenic. First, a sampling protocol was developed in order to dispose of a tool of pre-harvest diagnostic. The specifications were defined such that this protocol is operational, representative of the parcel, applicable to various parcels and crops and authorizes a spatial distribution of the trace element concentration. It is based on random stratified type in order to be able to cover the whole of the considered area. Then, the study focused on the development of a soil analysis method by electrochemistry in order to dispose of a tool for assessing the potential bioavailability of trace elements and therefore the risk of the soil - plant transfer. For that, the electrolabile form concentrations of these elements were determined by anodic stripping voltammetry using screen printed electrodes produced at the laboratory. The method was developed and validated from a solution of a mineralized certified reference soil. It was subsequently applied to solutions of different agricultural soils obtained by leaching according to a normalized protocol (NF ISO 18772).

Le travail est axé sur l'accumulation d'éléments chimiques essentiels et non essentiels avec une attention particulière pour les parties des consommées, en lien avec la qualité sanitaire des produits alimentaires. Le travail de thèse est divisé en deux grandes parties. La première porte sur une expérimentation en plein champ où des plantes de blettes et de tomates ont été cultivées du stade plantules jusqu'à la maturité pendant 5 mois avec des pratiques agricoles conventionnelles ou biologiques. Les plantes ont été récoltées à 6 stades différents de croissance et nous avons déterminé la concentration des organes végétaux pour 27 éléments chimiques. L'objectif était d'étudier la répartition des éléments entre les organes en fonction de l'âge de la plante et des pratiques culturales.La seconde partie de la thèse a été consacrée à la compréhension et à la modélisation de la répartition du cadmium (Cd) chez le tournesol aux stades reproducteurs. Des plantes ont été cultivées du stade plantule jusqu'à la maturité, en solution nutritive avec une faible concentration en Cd cohérente avec les expositions aux champs. Durant la phase reproductive, cinq échantillonnages ont été effectués pour comprendre la répartition du Cd entre les organes ainsi que l'origine du Cd des graines (prélèvement racinaire versus remobilisation à partir d'autres organes). Au stade du bouton floral et pendant le remplissage des graines, le devenir du Cd récemment absorbé par les racines a été suivi et modélisé par traçage isotopique avec du 111Cd. Les rôles de la transpiration et de l'allométrie entre organes ont été plus particulièrement examinés. / This work is focuded on the accumulation of essential and non-essential elements, paying a special attention to the dible part of the plants, in terms of food safety and human health. The thesis work has been divided in two main parts. The first one is related to a field expeiment performed in open-air plots, where Swiss chards and tomato plants were grown from seedlings to maturity in a natural soil during five months, using organic or conventional agricultural practices. Plants were harvested at six different growth satges and the total concentrations of 27 elements were measured in all plants organs. The objective was to study the partitioning of elements between the plant organs, depending on the plant age on the cultivation practice. The second part of the thesis is devoted to the understanding and modelling of the partitioning of cadmium (Cd) in sunflowers at the reproductive stages. Sunflowers wre grown in nutrient solution at low Cd availability consistent with thaht found in the field, from germination toi maturity. During the reproductive period, five samplings were carried out to investigate the partitioning of the total Cd between plant organs and the origin of the Cd allocated to seeds (root uptake vs; remobilization from other plant organs). At the flower bud and grain filling stages, the partitioning of the Cd recently taken up between the different plant organs was followed and modelled by exposing several plants for the three days to a 111Cd enriched nutrient solution. The roles of the transpiration and of the plant allometry were specially investigated.