Chez les fruits et légumes, les techniques de conservation post-récolte visent à prolonger leur durée de vie, augmenter leur résistance aux maladies et éventuellement améliorer leur potentiel d'aliment fonctionnel. Ds réagissent comme des êtres vivants aux stress environnementaux. Ces stress, souvent délétères, peuvent engendrer des effets bénéfiques à faibles doses, phénomène biologique nommé hormèse. Une meilleure compréhension de la physiologie des fruits et légumes après un stress permettrait d'assurer un meilleur contrôle de leur métabolisme et améliorerait leur durée de conservation. Cette étude porte sur l'évolution d'indicateurs de stress (pertes ionique et pH tissulaire) et de molécules-signal (H2O2 et ethylene) du métabolisme de la tomate suite à un stress oxydatif (UV-C). Nos résultats, combinés à ceux d'autres études tendent à montrer que seulement l'analyse des signaux initiateurs pourrait suffire à déterminer la dose hormétique d'un stress. Ces doses pourraient ainsi être utilisées comme traitements post-récolte, et contribuer à une meilleure conservation des fruits et légumes durant l'entreposage.

Ce projet a démontré la faisabilité de fabrication de pain à base de farine riche en son de blé additionnée de lactulose jusqu'à 5%. La pâte enrichie de lactulose est caractérisée par une acidité titrable légèrement inférieure au témoin. Ceci est attribuable à l'incapacité des levures à fermenter le lactulose. La cuisson a montré que l'ajout de lactulose à la formule de pain à un niveau allant jusqu'à 5% n'a pas d'incidence négative sur la qualité du pain. L'évaluation visuelle et sensorielle a montré que l'ajout de 5% de lactulose à la formulation de pain de blé ne modifie pas le profil de texture du produit. La structure de la mie du pain témoin est légèrement plus poreuse que celle du pain additionné de lactulose à 5%. Le volume massique du pain est également plus faible, ce qui indique que des changements de texture se sont produits, mais restent acceptables.

Au Canada, l’utilisation d’amidon modifié dans le yogourt est usuel afin d’éviter des défauts de qualité comme la synérèse. Malgré cet ajout, les défauts demeurent. Les exopolysaccharides (EPS) produits naturellement par certaines bactéries lactiques suscitent un intérêt technologique dus à leur capacité de rétention d’eau et à moduler la viscosité. La structure des EPS et leurs interactions avec les protéines seraient responsables de ces effets plutôt que de la concentration produite. Jusqu’à présent, aucune étude n’a été réalisée sur l’utilisation conjointe d’amidon modifié et d’EPS dans les yogourts. Le but de ce travail était d’étudier le rôle structural des EPS produits in situ par certaines bactéries lactiques sur les propriétés rhéologiques/physiques (formation de gel, fermeté, viscosité, synérèse) et la microstructure de systèmes laitiers avec amidon modifié. Quatre ferments constitués chacun d’une souche de Streptococcus thermophilus et d’une souche de Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, produisant des EPS aux caractéristiques structurales connues, ont été utilisés: HC15/210R (contrôle), HC15/291 (EPS neutre, rigide, peu ramifié), HC15/702074 (EPS neutre, flexible, hautement ramifié), 2104/210R (EPS chargé, rigide, linéaire). Le pH final de 4.6 a été atteint pour tous les ferments après 180-210 minutes à 42 C. Le processus de formation de gel n’a pas été influencé par la présence d’EPS. La comparaison de plusieurs EPS aux structures connues a permis d’établir que l’EPS chargé du ferment 2104/210R améliorait la fermeté en plus de contribuer à la viscosité. L’EPS neutre, rigide et peu ramifié du ferment HC15/291 améliorait significativement la viscosité et la rétention du sérum comparativement à l’EPS neutre, hautement ramifié et flexible du ferment HC15/702074. Malgré que le lissage ait diminué significativement les propriétés rhéologiques/physiques des systèmes laitiers, la fonctionnalité des EPS est maintenue. L’ajout d’amidon modifié a amélioré les propriétés rhéologiques/physiques des systèmes laitiers brassés tandis que peu d’effets ont été observés pour les systèmes laitiers fermes. Finalement, ce travail a démontré qu’il est possible d’améliorer les propriétés rhéologiques/physiques de systèmes laitiers par l’utilisation conjointe d’EPS aux caractéristiques structurales spécifiques et d’amidon modifié. / In Canada, modified starch addition in yoghurt is frequent in order to limit technological defects such as syneresis. Despite the addition of modified starch, technological defects still occur. Exopolysaccharides (EPS) produced naturally by some lactic acid bacteria can be used as stabilizers in yoghurt. Literature indicates that their properties to bind water and to modulate viscosity are not correlated to EPS concentration but to their structure and interactions with milk proteins. To our knowledge, this is the first work that has studied the effect of combined use of modified starch and EPS in yoghurt. The aim of this work was to study the structure-function relationship of EPS produced in situ by lactic acid bacteria on the rheological/physical properties (gel formation, viscosity, firmness, stiffness) and the microstructure of fermented dairy systems with modified starch. Four starters composed of one strain of Streptococcus thermophilus and one strain of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and producing EPS with known structure were studied: HC15/210R (control), HC15/291 (neutral, stiff, few branched EPS), HC15/702074 (neutral, flexible, highly branched EPS) and 2104/210R (anionic, stiff, linear, EPS). A final pH of 4.6 was obtained after a fermentation of 180-210 minutes à 42 C for all starters. The gel formation process was not influenced by the presence of EPS. The comparison of several EPS of known structure has shown that the anionic EPS from 2104/210R starter improved firmness and viscosity. Neutral, stiff and few branched EPS from HC15/291 starter contributed to viscosity and limited syneresis comparatively to the neutral, flexible and highly branched EPS from HC15/702074 starter. Although the smoothing process had a negative impact on the values of all rheological/physical properties of fermented dairy systems, the functionality of EPS remained. The addition of modified starch improved the rheological/physical properties of stirred fermented dairy systems but had no effect on set fermented dairy systems. To conclude, this work has shown that the rheological/physical properties of fermented dairy systems may be improved by the combination of modified starch and EPS with specific structural characteristics.

La performance d'un système de désinfection de la solution nutritive par ozonisation sur les aspects microbiologiques et agronomiques a été déterminée pour une culture de tomate de serre. Des doses d'ozone de 3,5, 5,3 et 14,1 ppm ont été appliquées à la solution nutritive et les résultats furent insatisfaisants. Ces mauvais résultats pourraient s'expliquer par un contact insuffisant entre les molécules d'ozone et les microorganismes dans le système spécifique installé dans le cadre de ce projet. L'ajout de peroxyde et/ou de chlore a permis d'améliorer la désinfection de façon importante. Le chlore a procuré les meilleurs résultats avec une élimination de plus de 92 % des bactéries tandis que le peroxyde a amélioré la désinfection d'environ 30 à 40 %. La meilleure désinfection a été obtenue par l'injection d'ozone (9 ppm) et de chlore (8 ppm). Le traitement combinant l'ozone à 9 ppm et le chlore à 8 ppm a été appliqué pour une culture complète de tomate. La désinfection a été quasi parfaite (plus de 99 % pour les bactéries et 100 % pour les champignons) avec ces doses. Nous avons, en outre, mesuré l'effet des traitements de désinfection et du recyclage sur la composition minérale des solutions nutritives et la productivité des cultures. La croissance et le développement, la qualité et le rendement d'une culture de tomate n'ont pas été affectés par la désinfection à l'ozone et au chlore ainsi que par le recyclage des solutions nutritives.

Des résultats conflictuels entre différentes méthodes pour mesurer la hiérarchie sociale chez le porc et entre les répétitions de ces méthodes pourraient être causés par un manque de stabilité de la hiérarchie. Cinq méthodes ont été comparées chez huit groupes de huit femelles en croissance et huit groupes de six truies gestantes: test de groupe à une et à deux auges, temps à la mangeoire pour le test de groupe à une et à deux auges et test dyadique. La stabilité temporelle a été comparée pour les cinq méthodes aux semaines 1, 6 et 11 et 5, 9, 13 après le mélange pour les femelles en croissance et les truies, respectivement. Une concordance entre les méthodes et une stabilité dans le temps plus élevées ont été observées chez les truies comparativement aux femelles en croissance. Ces résultats suggèrent que les femelles ont une hiérarchie plus stable lors de la gestation que lors de la croissance. / Conflicting results between methods to measure social hierarchy in pigs and between repetitions of these methods could be caused by a lack of stability in the hierarchy. Five methods have been compared for eight groups of eight growing females and eight groups of six pregnant sows: group test with one and two troughs, total trough time in the group test with one and two troughs and dyadic test. Temporal stability was compared for the five methods at weeks 1, 6 and 11 and 5, 9, 13 after mixing for growing females and sows, respectively. A higher concordance between methods and temporal stability was obtained for sows compared to growing females. These results suggest that females have a more stable hierarchy during gestation than during growth.

La laitue est l’un des cinq légumes les plus consommés au Canada et le plus cultivé au Québec. Des 3400 hectares de laitue produite au Canada, environ 80% sont cultivés dans les sols organiques du Sud du Québec, soit 2800 ha. L’industrie de la laitue au Québec fait face à un problème grandissant qui la rend vulnérable. En effet, la concentration de cette culture, dans une seule région, augmente les risques d’interruption de l’approvisionnement causés par des événements météorologiques défavorables, principalement les températures élevées, la canicule, les pluies abondantes, etc., ce qui entraîne des problèmes comme la brûlure de la pointe, la montaison, la nervation brune et des pourritures. Cette recherche vise à développer une culture durable de laitue de transformation en sol minéral dans l’Est du Québec. Pour ce faire, trois traitements de fertilisation azotée ont été établis à quatre dates de transplantation en 2011 et à trois dates de transplantation en 2012. En 2011, nous avons comparé deux types de laitue : la romaine (var. Green Tower ) et la pommée (var. Estival ). La laitue romaine a été récoltée pour le cœur et pour la rosette. En 2012, deux cultivars de laitue romaine (Green Tower et Sunbelt) et deux cultivars de laitue pommée (Estival et PYB7101) ont été étudiés. Les résultats démontrent que les traitements avec fertilisation granulaire de 70 kg N/ha (F0A) et la fertilisation liquide de 120 kg N/ha (F2) ont donné des meilleurs rendements de masse totale et commerciale sur les deux types de laitue. Les conditions climatiques de l’Île d’Orléans et probablement de l`Est du Québec s’avèrent avantageuses pour la production de laitue de qualité. Les pertes causées par la brûlure de la pointe ont été en moyenne de 6 % pour les saisons 2011 et 2012. Aucun cas de montaison accélérée n'a été observé.

Malgré l’amélioration des techniques de procréation médicalement assistée (PMA), les données recensées depuis 40 ans montrent un faible taux de gestation après transfert embryonnaire et une incidence élevée de certains syndromes périnataux. Parmi les causes de l’insuccès de la PMA, les conditions de culture de l’embryon sont sous-optimales pour le développement normal précoce, occasionnant différents stress qui affectent la qualité de l’embryon et sa compétence à produire une gestation. Afin de mieux comprendre l’impact de la PMA sur la qualité embryonnaire, des analyses de micro-puce ont montré des changements dans l’expression de plusieurs centaines de gènes chez les embryons produits par culture in vitro en comparaison à ceux produits in vivo. Cependant, les changements transcriptomiques spécifiquement associés à la baisse de qualité embryonnaire restent encore indéterminés. En hypothèse, nous supposons que l’étude des différences transcriptomiques résultant spécifiquement du stress de la culture permette de déterminer les profiles d’expression génique directement associés à la mauvaise qualité des embryons en culture. Dans ce contexte, nos objectifs consistaient à moduler le niveau de stress en culture afin d’affecter la survie embryonnaire, puis de comparer les gènes différentiellement exprimés entre embryons contrôles et embryons stressés (analyse par miro-puce et RT-qPCR). Pour ce faire, l’exposition à un stress énergétique, oxydatif ou lipidique a été utilisée séparément pour départager les différents effets de la culture sur le développement de l’embryon bovin. Les résultats de ce projet ont mis en évidence l’impact progressif du stress énergétique en culture sur le métabolisme de l’effet Warburg, un processus développemental permettant une adaptation pathologique aux dysfonctions mitochondriales. Par la suite, l’impact du stress oxydatif a révélé des réactions inflammatoires et fibrotiques en association à la baisse de qualité embryonnaire. Enfin, l’impact du sérum et des lipides s’est traduit par un profil indiquant des perturbations inflammatoires et métaboliques, complétant notre étude des mécanismes impliqués dans la réponse au stress de la culture. En conclusion, ce projet a permis de caractériser des bio-marqueurs récurrents du stress embryonnaire chez le bovin, ouvrant à des perspectives du diagnostique de la viabilité embryonnaire et du développement d’alternatives pour mieux cultiver les embryons précoces. / For 40 years, assisted reproductive technologies have given life to millions of offspring (human and others mammals), however numerous studies have reported lower gestational survival after embryo transfer and higher risk of perinatal syndromes. One reason for ART disappointment is the lower quality of produced embryos as a result of suboptimal condition of in vitro culture (IVC). In vitro environment induces stresses that affect viability and then gestational competence. To better understand the impact of ART on embryo quality in the bovine, transcriptomic analyses have detected differential expression in hundreds of genes in IVC embryos compared to theirs in vivo counterparts. However, how the differentially expressed genes translate into developmentally compromised embryos is unresolved. Here, we hypothesized that analyzing the gene expression specifically associated to increased stress conditions of in vitro culture could identify the transcriptomic signature associated with the compromised quality of ART-derived embryos. Therefore, our strategy used microarray technology to characterize transcriptomic markers expressed by bovine blastocysts cultured in conditions which are known to impair embryo development. Separate exposure to high glucose stress, oxidative stress and high lipid stress conditions were used to exaggerate the IVC impact on embryo viability in the bovine model. Results highlighted the progressive impact of energetic stress on the Warburg metabolism, a developmental process that allows pathological adaptation to mitochondrial dysfunction. In addition, the analysis of embryonic response to oxidative stress showed the implication of inflammatory and fibrosis-like reaction to pro-oxidant exposure, and the association with embryonic quality. Finally, our last study showed the impact of serum and lipids on both metabolic and inflammatory response, complementing the identification of the developmental mechanisms underlying the stress response to sub-optimal IVC conditions. To conclude, we have characterized biomarkers of embryonic stress in the bovine, offering perspectives in the diagnostic of embryonic viability and the development of alternatives to ameliorate the culture conditions for early embryos.

L'appertisation permet, au travers un conditionnement dans un récipient hermétique suite à un traitement thermique, d'allonger la durée de vie de nombreux produits alimentaires. Une fois le traitement thermique appliqué, la stérilisation pour les produits peu acides permet de détruire les microorganismes présents, mais dégrade fortement le produit. En plus, ce traitement est associé à un coût de production hautement significatif. De nouveaux procédés doivent donc être développés pour pallier à ces problèmes. Dans ce contexte, l'électro-activation combinée à un traitement thermique modéré pourrait contribuer à réduire les coûts de production tout en assurant une qualité adéquate du produit final. En effet, l'électro-activation combinée à un traitement thermique modéré permet de protéger le produit des microorganismes via l'action antibactérienne des solutions électro-activées. L'effet de ce procédé sur les qualités organoleptiques des petits-pois mis en conserve a été analysé ainsi que les risques toxicologiques exprimés par la migration de certains minéraux spécifiques de l'emballage métallique vers le produit. Le procédé d'appertisation a été comparé au nouveau procédé en utilisant trois solutions électro-activées et deux différents emballages. Les différentes analyses ont été menées chaque mois de stockage pendant trois mois. La couleur, la teneur en vitamine C, la fermeté ainsi que la perte en matière sèche du produit dans la saumure et la teneur en ions métalliques dans celle-ci ont été analysées. Les résultats obtenus n'ont montré aucune différence significative en ce qui concerne la couleur, la teneur en vitamine C, la perte de matière sèche du produit au bout de 3 mois de stockage entre les deux procédés. Par ailleurs, ce projet a permis de montrer que la texture du produit final était plus ferme avec le nouveau procédé utilisant l'électro-activation. En plus, il a été démontré que l'électro-activation combinée à un traitement thermique modéré a le même impact sur la qualité du produit que l'appertisation conventionnelle. Dans les solutions électro-activées, aucun ion métallique n'était présent à part le fer qui ne présente, cependant, pas de risque pour le consommateur. Finalement, comme les éléments métalliques à haut risque toxicologique comme l'étain ne migrent pas de l'emballage, l'électro-activation combinée à un traitement thermique modéré apparaît comme une alternative potentielle au procédé d'appertisation.

La grossesse est depuis longtemps reconnue comme étant déterminante de la santé future de la mère et de l’enfant. Durant cette période, la qualité de l’alimentation de la mère peut jouer un rôle important dans le déroulement de la grossesse. D’ailleurs, durant cette période, des apports alimentaires jugés inadéquats ont souvent été associés à un risque élevé de développer certaines complications, telles que le diabète gestationnel. L’étude des associations existant entre l’alimentation et des variables de la santé peut cependant être affectée par une évaluation imprécise des apports alimentaires réels des femmes enceintes. Le rappel de 24 heures administré à de multiples reprises a le potentiel d’évaluer de façon précise l’alimentation des femmes enceintes, mais sa version traditionnelle est souvent critiquée en raison du temps qu’elle nécessite ainsi que des nombreux biais induits par la présence d’un interviewer. Pour pallier ce problème, de nouvelles méthodes d'évaluation alimentaire standardisées et complètement automatisées ont été développées. Ces dernières se sont avérées valides dans la population générale, cependant, la précision de ces outils n’a été étudiée que très rarement auprès des femmes enceintes. Le présent mémoire évalue la validité du R24W, un outil Web de rappel de 24 heures, au sein d’une population de femmes enceintes. Éventuellement, cette validation permettra l’utilisation de cet outil dans le cadre d’études épidémiologiques durant la grossesse ainsi que dans la prise en charge nutritionnelle des femmes enceintes. / Pregnancy has long been recognized as a determinant of the mother’s and infant’s future health. Among other factors, the mother's diet is known to have a great impact on many pregnancy-related outcomes. In fact, inadequate dietary intakes have often been associated with a high risk of developing adverse pregnancy outcomes, such as gestational diabetes. The evaluation of potential associations between diet and health variables may, however, be affected by an imprecise assessment of pregnant women’s actual dietary intakes. Multiple administrations of a 24-hour dietary recall have the potential to accurately assess the diet of pregnant women, but its traditional version is often criticized for the time it requires and the many biases induced by the presence of an interviewer. To overcome this problem, new standardized and fully automated food assessment methods have been developed. These were recognised as valid in the general population, however, their precision during pregnancy has not yet been fully assessed. This thesis assesses the validity of the R24W, a Web-based 24- hour dietary recall, among pregnant women. Eventually, this validation will allow to use this dietary assessment tool in future epidemiological studies as well as for the nutritional management of pregnant women in a clinical context.

Une méthode optimale pour identifier les zones problématiques de drainage dans les champs de canneberges est d'un intérêt pratique pour les producteurs. Elle peut aider au développement de stratégies visant à améliorer le rendement des cultures. L'objectif de cette étude était de développer une méthodologie non intrusive de diagnostic d'un système de drainage en utilisant l'imagerie du géoradar ou Ground Penetrating Radar (GPR) ayant pour finalité de localiser les zones restrictives au drainage et de lier les scans du GPR à des propriétés du sol. Un système GPR muni d'une antenne monostatique a été utilisé pour acquérir des données dans deux champs de canneberges : un construit sur sol organique et l'autre sur sol minéral. La visualisation en trois dimensions de la stratification du champ a été possible après l'interpolation et l'analyse des faciès. La variabilité spatiale du rendement des cultures et la conductivité hydraulique saturée du sol ont été comparées aux données GPR par deux méthodes : calcul du pourcentage de différence et estimation de l'entropie. La visualisation des données couplée à leur analyse a permis de mettre en évidence la géométrie souterraine et des discontinuités importantes des champs. Les résultats montrent qu'il y a bonne corrélation entre les zones où la couche restrictive est plus superficielle et celle de faible rendement. Le niveau de similarité entre la conductivité hydraulique saturée et la profondeur de la couche restrictive confirme la présence de cette dernière. L'étape suivante a été la reconstruction de l'onde électromagnétique et son ajustement par modélisation inverse. Des informations quantitatives ont été extraites des scans : la permittivité diélectrique, la conductivité électrique et l'épaisseur des strates souterraines. Les permittivités diélectriques modélisées sont concordantes avec celles mesurées in-situ et celles de la littérature. Enfin, en permettant la caractérisation des discontinuités du sous-sol, les zones les plus pertinentes pour l'amélioration du drainage et d'irrigation ont été localisées, afin de maximiser le rendement.