L'objectif de l'étude était de développer une régie d'irrigation basée sur des lectures de tensiomètres et qui respecte les besoins en eau de la canneberge et la capacité de rétention en eau des 3 principaux types de sols cultivés en canneberge. Pour y arriver, trois volets distincts ont étés complétés. Tout d'abord, 54 caractérisations physiques et hydrodynamiques ont été faites afin de connaître la conductivité hydraulique aux différents potentiels matriciels du sol (K(PHIm)). Aussi, des essais exploratoires ont étés faits durant deux étés (2006 et 2007) sur 9 et 10 champs complets afin de tester 4 régies distinctes. Finalement, une recherche en chambre de croissance a permis de mieux contrôler les paramètres d' intérêt et de mettre en relation le taux de photosynthèse, la conductance stomatale et le potentiel du xylème avec PHIm, la température des feuilles, le déficit de pression de vapeur de l'air, le type de tige et le moment de la journée. En regroupant les résultats des trois volets de la recherche, il est permis de conclure que PHIm devrait être maintenu entre --4 et -6,5 kPa au champ, sans distinction nécessaire entre les types de sol. Ainsi, l'irrigation est démarrée lorsque PHIm à une profondeur de 7 à 10 cm atteint -6,5 kPa et est arrêtée à --4 kPa.

La conservation de la qualité des propriétés nutraceutiques de l'ail pendant le séchage variable et son entreposage a été étudiée. Les meilleures conditions de séchage cyclique permettant d'optimiser le temps de séchage et la préservation de la capacité de formation de l'allicine de l'ail séché tout en minimisant les changements physiques et chimiques ont été identifiées. La qualité de l'ail séché, le brunissement non enzymatique, la couleur, la capacité d'adsorption de l'eau du produit sec et les transitions d'état produits lors du séchage ont été évalués. Pour les propriétés nutraceutiques de l'ail, l'activité de l'enzyme allinase et la génération d'allicine. Pour suivre la formation d'allicine lors du séchage de l'ail, la méthode de mesure d'acide pyruvique a été sélectionné, en raison de la stabilité du produit formé, de la simplicité de la méthode et de sa cinétique de dégradation, semblable à l'allicine. L'inactivation de l'enzyme allinase et la perte des composants par l'effondrement de la structure cellulaire expliquent la dégradation de la qualité nutraceutique de l'ail. Par contre, les cycles de température, tout comme les sucres présents dans l'ail ont contribué à la protection de l'activité enzymatique. Ce sont les réactions de type Maillard qui sont responsables du brunissement et de la formation et/ou la dégradation de la couleur rouge et jaune des tissues. Le séchage cyclique réduit significativement le brunissement et la formation et/ou la dégradation de la couleur par rapport au séchage à température constante. Les dégradations produites par le séchage sont reliées à l'activité de l'eau (aw). Le modèle GAB nous a permis d'étudier les isothermes d'adsorption décrivant la capacité d'adsorption d'eau de l'ail sec. Pour réduire ou arrêter le brunissement la différence entre la température de surface (T) et la température de transition vitreuse (Tg), T-Tg doit être la plus faible possible. Lors de l'entreposage de l'ail séché, pour que celui-ci conserve sa capacité de génération d'allicine la valeur T-Tg doit être aussi réduite. Dans ce cas T représente la température d'entreposage. Cependant, même si les propriétés physiques sont stables, on a constaté une perte de la capacité de formation de l'allicine pendant l'entreposage. Ceci est dû à des phénomènes de relaxation des structures amorphes. Pour interpréter le séchage cyclique, la diffusivité effective Deff en fonction de la teneur en eau a été calculée. Cette valeur de Deff variait entre 3 x 1CT10 et 2 x 10"9 m2 /s. La valeur maximale de Deff a été identifiée et nous avons montré qu'on pouvait la relier à la porosité du produit. C'est le cycle de température 40-60X avec des cycles de temps 20-40-20-40 min qui a été le plus efficace pour le temps de séchage. Cependant la perte de la capacité de formation d'allicine dans le produit séché a été inférieure à 10% pour le même cycle de température mais avec un cycle de temps 20-20-20-20. Ceci montre l'importance de trouver un compromis entre la préservation de la capacité de formation d'allicine et le temps de séchage. Nous avons montré que la dégradation de la qualité pendant le séchage était bien décrite par des modèles de 1er et de 2nd ordre. Pour les isothermes de sorption et la transition vitreuse l'utilisation respective des modèles de GAB et de Gordon-Taylor ont donné de bons résultats.

En raison de la perception du caractère santé des jus de fruits par les consommateurs, il serait intéressant de développer des jus de fruit fonctionnels par l'ajout de composés bioactifs. Or, nombreux sont les composés bioactifs qui sont sensibles aux procédés de transformation des aliments et à leurs conditions d'entreposage. Une technique originale d'encapsulation par emulsion multiple (E1/H/E2) pour différents composés bioactifs a été développée. Le type d'émulsifiant, leur concentration, les ratios d'eau et d'huile, les conditions d'agitation (temps, vitesse, température) et les caractéristiques des emulsions produites (viscosité, microscopie, granulométrie laser) ont été étudiés. La cinétique de stabilisation de la tension interfaciale et la concentration micellaire critique (CMC) ont été déterminées. De façon à valider le choix des concentrations optimales en émulsifiants, les isothermes de compression de Langmuir ont été mesurés. Des gouttelettes multiples (E1/H) d'un diamètre volumétrique d'environ 90 um contenant des gouttelettes aqueuses (E1) inférieures à 1 um ont été obtenues. Après 25 jours à température ambiante, le diamètre des gouttelettes multiples a atteint 110 um, indiquant une coalescence limitée. Les emulsions multiples protègent les acides gras oméga-3 et les composés hydrosolubles comme la vitamine C. Cependant, une portion de la vitamine C des emulsions multiples est instable physiquement et serait relarguée de la phase interne des emulsions vers la phase externe (dans le jus). L'effet de la température d'entreposage a montré que, quelque soit le type de composé encapsulé, il s'avère nécessaire de réfrigérer les jus à 4°C pour améliorer l'effet protecteur des emulsions.

Le Cheddar est le principal fromage produit et consommé au Canada. Les ferments utilisés pour sa fabrication renferment principalement des souches de lactocoques sélectionnées pour leur pouvoir acidifiant ainsi que pour leurs propriétés aromatiques et technologiques particulières. Neuf souches de bactéries lactiques, isolées de ferments traditionnels utilisés jusque dans les années 60 ont démontré la capacité de produire un composé bioactif, l'acide y-aminobutyrique (GABA), un neurotransmetteur agissant au niveau du système nerveux central. Des émdes réalisées chez les humains ont démontré que la consommation de lait fermenté contenant du GABA engendrait une diminution de la pression artérielle. Le but de ce projet a été d'évaluer la capacité de ces 9 souches de L. lactis ssp lactis à produire du GABA dans du fromage de type Cheddar. La capacité des souches GABA, proteinases négatives, à croître en présence de souches commerciales de L. lactis ssp cremoris proteinases positives, a été évaluée par un test de biocompatibilité et a permis la sélection des souches GABA A23 et H13. Par la suite, l'effet de différents paramètres d'affinage (3 pH, 2 ratios sel/humidité, 2 concentrations en glutamate) sur la production de GABA a été évalué à l'aide d'un système de caillé modèle. Les conditions optimales ont été déterminées (pH 4,9 ratio sel/humidité 3,5%, ratio souches GABA/W62 2 :2) et ont été reproduites en usine pilote pour la production de Cheddar. Les résultats démontrent que la composition, les propriétés rhéologiques et sensorielles des fromages renfermant du GABA ne sont pas significativement différentes des fromages témoins et une quantité de 0,35 mg de GABA/g de fromage a pu être produite après 56 jours d'affinage.

L’exposition à l’oxygène durant la croissance de bactéries probiotiques sensibles à ce composé et les conditions rencontrées au cours de la digestion d’aliments ou de suppléments contenant ces bactéries peut causer une diminution importante de leur viabilité. Le but du présent projet était d’étudier les effets de catéchines et d’un extrait de thé vert (ETV) riche en catéchines sur la croissance de microorganismes sensibles à l’oxygène et d’une co-encapsulation bactéries-ETV sur leur survie lors d’une exposition à des conditions gastrointestinales simulées. Il ressort des résultats obtenus que les catéchines n’ont pas eu d’effet significatif sur la croissance des souches étudiées mais que l’ETV a grandement stimulé, en présence d’oxygène, la croissance de la souche Lactobacillus helveticus R0052. De plus, des populations équivalentes de cette souche ont été obtenues, en présence ou absence d’oxygène, lors de fermentations dans un milieu de culture enrichi de 2000 µg/mL d’ETV. Une réduction du potentiel d’oxydo-réduction du milieu par addition d’ETV expliquerait en partie la stimulation de la croissance en présence d’oxygène observée. Des analyses spectroscopiques et par chromatographie en phase gazeuse ont aussi montré une augmentation de l’ordre lipidique et un changement important de la composition en acides gras des lipides de cellules exposées à 2000 µg/mL d’ETV en comparaison avec ceux de cellules ayant eu une croissance dans un milieu non enrichi. Ces effets combinés de l’ETV sur le milieu de culture et directement sur les lipides bactériens auraient limité les effets de l’oxygène sur cette souche. De plus, la microencapsulation de la souche L. helveticus et de 1000 µg/mL d’ETV dans des microparticules de pectine enrobées de protéines de lactosérum a permis une amélioration notable de la survie bactérienne dans des conditions gastrointestinales simulées en comparaison avec des cellules libres. Les microparticules créées ont donc protégé de façon efficace les bactéries sensibles à l’oxygène étudiées et pourraient permettre une livraison combinée de bactéries et d’ETV à la partie inférieure du tractus gastrointestinal. / Oxygen exposure during the growth of oxygen-sensitive probiotic bacteria and the conditions encountered during their passage through the upper part of the gastrointestinal tract can have an important impact on their viability. The aim of this project was to study the effects of catechins and of a green tea extract (GTE) rich in catechins on the growth, in the presence of oxygen, of oxygen-sensitive probiotic bacteria and of a co-encapsulation bacteria-GTE on their survival under simulated gastrointestinal conditions. Results showed that medium enrichment with catechins did not have a significant effect on growth of the strains tested but that GTE stimulated the growth, under aerobic conditions, of Lactobacillus helveticus R0052. Moreover, similar populations of this strain were obtained, in the presence and absence of oxygen when the culture medium was enriched with 2000 µg/mL GTE. The growth-promoting effect of GTE in the presence of oxygen could be due, in part, to the reduction of the initial oxido-reduction (redox) potential of the medium following GTE addition. Spectroscopic and gas chromatography analyses also showed changes in the order and in fatty acid composition of lipids of cells exposed to 2000 µg/mL GTE in comparison with those of cells grown in unsupplemented culture medium. The combined effects of GTE components on the growth medium and on bacterial lipids seemed to have limited the effect of oxygen during growth of the Lactobacillus cells in media supplemented with 2000 µg/mL GTE. Moreover, the co-encapsulation of L. helveticus cells with 1000 µg/mL GTE in whey protein-coated pectin microparticles significantly increased the cell survival rates in comparison with free cells when exposed to the conditions encountered in the gastrointestinal tract. Whey-protein coated pectin microparticles could be an interesting system for the combined delivery of viable probiotic cells and of GTE to the lower part of the gastrointestinal tract.

Les aliments fonctionnels renfermant des souches probiotiques de bifidobactéries sont conçus et intégrés à l'alimentation humaine afin de nous faire profiter de leurs effets bénéfiques. Pour l'instant, peu d'aliments probiotiques sont réalisés avec des souches de Bifidobacterium longum, une espèce endogène au microbiote intestinal chez l'enfant et l'adulte. Dans cette étude, trois méthodes moléculaires, dont une ciblant le génome et les deux autres le transcriptome, ont été élaborées et appliquées à B. longum CRC 002. Deux aspects technologiques, soit les mécanismes de protection des protéines dans un environnement acide et les mécanismes impliqués dans la production d'exopolysaccharides (EPS) de la souche CRC 002, ont été étudiés. Il en découle, dans un premier temps, que l'augmentation de la transcription du gène dnaK serait nécessaire pour la protection de B. longum. Dans un deuxième temps, un niveau de transcription élevé de la phosphoglycosyltransférase et des gènes impliqués dans la voie de Leloir expliquerait l'augmentation de la production d'EPS chez CRC 002. D'une meilleure compréhension de ces mécanismes, nous l'espérons, résultera le développement et l'utilisation adéquate des souches de B. longum dans les produits alimentaires

Ce mémoire porte sur l’analyse de la croissance folliculaire dans l’ovaire chez la vache et l’humain. La transcription des gènes dans les cellules folliculaires indique quels mécanismes moléculaires sont modulés dans le follicule. Le premier volet de ce projet, chez le bovin, avait pour but de déterminer le profil transcriptomique des follicules de taille moyenne, entre 6 et 9 mm, appartenant à la phase de développement portant les ovocytes les plus compétents. Dans le deuxième volet, réalisé avec des tissus humains, l’impact de l’administration de hCG, une hormone pré-ovulatoire, a été évalué au niveau transcriptomique dans un cycle stimulé. Pour la première fois, des indicateurs géniques sont associés spécifiquement à trois phases clés du développement folliculaire, mais plus particulièrement à la phase plateau, ou atrésie précoce, correspondant à une compétence accrue des ovocytes à produire un embryon. Ces résultats apportent une contribution importante dans la définition des mécanismes moléculaires agissant dans le développement folliculaire. / This master’s thesis focused on the analysis of follicle growth in the ovary of both cows and humans. Genes’ transcription in follicular granulosa cells indicates which molecular mechanisms are modulated in the follicle. The first part of this project, in bovine, aimed to determine the transcriptomic profile of medium-sized follicles, between 6-9 mm, belonging to the follicular phase containing the most competent oocytes. In the human facet, the impact of hCG administration, a pre-ovulatory hormone, was evaluated at the transcriptomic level in a stimulated cycle. For the first time, genic indicators are specifically associated to three key phases of follicular development, especially the plateau phase, or early atresia, which correspond to an enhanced competence of the oocyte to produce an embryo. These results are an important step towards further defining the molecular mechanisms at work during follicular development, or folliculome.

Les ovocytes bovins incubés in vitro reprennent la méiose alors que ceux incubés en présence de mono-couches de cellules de la thèque demeurent au stade de vésicule germinale (GV). Les présentes expériences ont été menées sur des ovocytes bovins afin de mieux comprendre les facteurs impliqués dans le contrôle de la maturation des ovocytes. Les objectives étaient 1) de déterminer si la morphologie du complexe ovocyte-cumulus (COCs) est corrélée avec les cinétiques de la reprise méiotique suivant une période d’arrêt méiotique induite. 2) Étudier la fonction des inhibiteurs de phosphodiesterase (PDE) spécifiques seuls ou en présence de une monocouche des cellules de la thèque sur l’arrêt méiotique des ovocytes bovins. 3) Étudier le rôle de la voie de signalisation de la protéine kinase A et de la protéine kinase C dans la modulation de la reprise méiotique des ovocytes bovins. 4) Faire une caractérisation plus poussée du facteur d’inhibition sécrété par les cellules de la thèque. Ces études démontrent que les COCs bovins reprennent la méiose plus rapidement après une courte période d’arrêt méiotique que les COCs non traités. Les ovocytes atrésiques ou dénudés sont donc moins nombreux au stage de GV au début de la maturation que les COCs sains ou légèrement atrésiques. Les inhibiteurs de phosphodiesterase (PDE) de type 3 ont maintenu les ovocytes bovins en arrêt méiotique alors que les inhibiteurs de type 4 n’ont eu aucun effet. De plus, la combinaison des inhibiteurs PDE et des cellules de la thèque montre un effet additif. Les COCs incubés avec des cellules de la thèque sont restés en arrêt méiotique alors que ceux incubés en présence de cellules de granulosa ont repris la méiose. Les cellules de la granulosa non traitées ont annulé l’effet inhibiteur des cellules de la thèque sur la maturation des COCs bovins. Par ailleurs, les COCs sont restés en arrêt méiotique lorsque des analogues d’AMPc ont été utilisés en conjonction avec des cellules de granulosa et de la thèque. Finalement, le facteur inhibiteur sécrété par les cellules de la thèque dans le milieu conditionné est (a) insensible à la chaleur, aux enzymes protéolytiques et à un traitement au charbon, (b) sensible à un traitement au chloroforme, (c) concentré dans la fraction plus petite que 1000 daltons du milieu conditionné et (d) les patrons de pics chromatographiques sont différents entre le milieu conditionné et le milieu frais. D’autres études seront nécessaires pour l’isolation complète du facteur(s) inhibiteur(s) sécrété(s) par les cellules de la thèque responsable du maintien de l’arrêt méiotique des ovocytes bovins. / Bovine oocytes incubated in vitro resume meiosis, whereas most of those incubated with theca cell monolayers remain at the germinal vesicle (GV) stage. Experiments were carried out using bovine oocytes to understand the factors involved in the control of oocyte maturation. The objectives were 1) to determine whether or not the morphology of cumulus oocyte complexes (COC) is correlated with the kinetics of meiotic resumption following a period of induced meiotic arrest. 2) To investigate the role of type-specific phosphodiesterase (PDE) inhibitors alone or in conjunction with theca cell monolayers on meiotic arrest of bovine oocytes. 3) To study the role of the protein kinase A and protein kinase C signaling pathways in the control of meiotic resumption of bovine oocytes incubated with granulosa cells, theca cell monolayers or both cell types. 4) To further characterize the inhibitory factor secreted by the theca cell monolayers. These studies show that bovine COCs resume meiosis faster following a short period of induced meiotic arrest than untreated COCs. Atretic or denuded oocytes have fewer oocytes at the GV stage at the onset of maturation compared to healthy or slightly atretic COCs. Type 3 phosphodiesterase (PDE) inhibitors maintained bovine oocytes in meiotic arrest, whereas type 4 PDE inhibitors did not have an effect. Furthermore, PDE inhibitors and the theca cell monolayers show an additive effect. COCs incubated with the theca cell monolayer remained in meiotic arrest, whereas those incubated with granulosa cells resumed meiosis. Untreated granulosa cell abrogate the inhibitory effect of the theca cell monolayers on the maturation of COCs. However, COCs remain in meiotic arrest when cAMP analogs are used in conjunction with both granulosa and theca cells. The inhibitory factor(s) secreted by the theca cell monolayers is (a) not sensitive to heat, proteolytic enzymes and charcoal treatment, (b) sensitive to chloroform treatment, (c) has a Mr less than 1000 daltons and (d) the patterns of chromatographic peaks are different in conditioned medium and fresh medium. Further work is needed to fully isolate and identify the factor produced by the theca cells responsible for maintaining bovine oocytes in meiotic arrest.

Cette étude présente des résultats zootechniques et économiques en lien avec une augmentation du poids d'abattage des porcs au Québec. Un essai zootechnique permet d'obtenir une appréciation de l'effet du poids d'ahattage sur les performances les plus susceptibles d'affecter la rentabilité d'une entreprise porcine. Dans cet essai, les outils de sélection que sont les indices de potentiel génétique ont permis de diminuer de façon substantielle l'impact d'une augmentation du poids sur la durée d'engraissement. Par ailleurs, une méthode d'analyse est présentée pour permettre la comparaison de courbes de performances pour différents ni veaux des facteurs à l'étude. Les performances de croissance peuvent maintenir un niveau élevé dans la zone des poids d'abattage considérés. Certains résultats présentés concernent l'évolution de la densité animale par parc durant l'engraissement, ainsi que la variabilité du besoin en lysine, et apportent un éclairage sur la problématique de l'augmentation du poids d'abattage. Finalement, des simulations effectuées au moyen de modèles économiques développés ont permis de mieux comprendre les interactions entre des variations du prix des aliments et du prix de vente des porcs, l'assurance stabilisation ainsi que le type d'entreprise, lors de la comparaison de la rentabilité obtenue à deux poids d'abattage. L'intégration de la stochasticité dans l'un des modèles permet de plus d'étudier l'impact d'une augmentation du poids sur le paiement de la vente des porcs.

Avec ses grains nus et sa valeur nutritive exceptionnelle, l'avoine nue (Avena sativa L. var nuda) est une céréale très intéressante pour plusieurs marchés niches. Toutefois, l'avoine nue récoltée au Québec développe en moyenne 10 % de grains vêtus et parfois davantage. L'objectif de ce projet était de détenniner l'effet de l'environnement et des herbicides sur la proportion de grains vêtus, la teneur en huile, les profils d'acides gras et la teneur en protéines des génotypes d'avoine nue. Les résultats démontrent que la proportion de grains vêtus est influencée par l'environnement, le type de sol, les herbicides et leur stade d'application. Les proportions de grains vêtus les plus élevées ont été obtenues à deux sites différents en 2006 et 2007. Plus de grains vêtus ont été produits sur le loam sableux que sur le loam. L'application de l'herbicide dicamba/MCPA au stade 12-13 de Zadoks a augmenté la proportion de grains vêtus et son application au stade 22-23 l'a accrue davantage. Quel que soit leur stade d'application, les herbicides bromoxynil/MCPA et thifensulfuron méthyle/tribenuron méthyle n'ont pas produit plus de grains vêtus que le témoin désherbé manuellement. Toutefois, des différences appréciables dans la réaction des génotypes ont été notées. Les génotypes qui produisent beaucoup de grains vêtus ont montré de grandes variations entre les sites et les herbicides. La teneur en huile et les profils d'acides gras de l'avoine nue sont influencés par l'environnement. C'est au site le plus frais que les teneurs en huile ont été les plus élevées et ce n'est pas le même site qui a donné la teneur la plus élevée pour tous les acides gras. Les herbicides ont eu un effet significatif sur les génotypes à teneur élevée en huile seulement une année sur deux. L'herbicide dicamba/MCPA a diminué la teneur en huile et en acide linoléique et l'herbicide bromoxynil/MCPA a réduit la teneur en acide oléique. Les résultats de ce projet montrent que l'utilisation des herbicides, tel que le dicamba/MCPA, sont à éviter pour le désherbage de l'avoine nue.