Le babeurre, sous-produit de fabrication du beurre, est riche en composés mineurs associés à la membrane du globule de gras (MFGM). Ces composés possèdent d'excellentes propriétés fonctionnelles et certaines propriétés biologiques uniques. Le but de ce projet était de développer une approche de séparation des composés de MFGM par microfiltration. Plusieurs conditions de filtration (température, diamètre de pores, type de babeurre) on été étudiées. Les résultats on démontré que la présence de micelles de caséines dans le babeurre nuisait à la séparation de la MFGM en raison des tailles comparables des composés. Des différences de comportement en MF du babeurre ayant subi des traitements de séchage par rapport au babeurre frais on été notées mais une étude de la microstructure du babeurre en fonction des étapes du procédé industriel n'a permis de dévoiler que des changements compositionnels subtils et non structurels de la MFGM. L'utilisation d'un babeurre dérivé d'une crème de lactosérum dépourvue de caséine a permis d'améliorer la séparation de la MFGM. Enfin une approche de lavage de la crème avant le barattage a permis une concentration efficace des composés de la MFGM par microfiltration et ce en plus de générer des flux de perméation 2 fois plus élevés que dans les procédés étudiés auparavant. Les procédés étudiés dans ce projet ont permis de mieux comprendre la séparation des composés de la MFGM à partir de babeurre et de produire des fractions pouvant potentiellement être exploitées pour leur propriétés fonctionnelles et nutraceutiques. / Buttermilk is the by product from churning of cream to make butter. This by product is rich in minor components associated with the milkfat globule membrane (MFGM). MFGM components demonstrate excellent functional properties as well as some significant biological properties. The goal of this project was to develop an approach for the separation of MFGM material from buttermilk by microfiltration. Various filtration parameters (temperature, pore size, buttermilk type) were studied. Results showed that the presence of casein micelles in buttermilk was detrimental to the separation of MFGM because of the similitude of both components sizes. However, differences in the behavior of buttermilk during MF were noted with the use of reconstituted buttermilk as opposed to fresh buttermilk. A study of the composition and microstructure of buttermilk after each step of buttermilk powder processing revealed subtle changes in buttermilk composition but it was impossible to correlate those changes with a modification of buttermilk microstructure. The use of a buttermilk derived from churning of whey cream deprived in caseins, allowed for an improvement of the separation of MFGM. Finally an approach of cream washing prior to churning was shown to be efficient to remove caseins from the buttermilk and therefore improve separation of MFGM. Permeation fluxes were also increased by 2 folds while using washed cream buttermilk as opposed to normal cream buttermilk. The processes studied in this project allowed for a better understanding of MFGM separation in buttermilk and the creation of fractions with potential functional and nutraceutical properties.

L’abeille domestique (Apis mellifera Linnaeus) joue un rôle crucial comme pollinisateur dans l’industrie de l’agriculture. Cependant, durant les dernières décennies, une mortalité des colonies d’abeilles a été observée partout à travers le monde. La conservation du sperme d’abeille est un outil efficace pour sauvegarder la diversité génétique. Sa conservation est possible à température pièce, mais la cryoconservation serait une meilleure méthode pour la conservation à long terme. Notre objectif général est de développer une méthode de cryoconservation de la semence d’abeille. L’hypothèse no.1 était que la cryoconservation de la semence d’abeille est plus efficace à long terme que les températures au-dessus de 0 °C. Nous avons évalué l’efficacité, basé sur la viabilité des spermatozoïdes, de deux températures de conservation: -196 °C et 16 °C. Après un an de conservation, la semence congelée avait une meilleure viabilité comparée à 16°C (76% ± 5% vs 0%; p < 0,05). Par la suite, la spermathèque des reines inséminées avec la semence cryoconservée a été évaluée par la migration des spermatozoïdes ainsi que la viabilité des spermatozoïdes. Il y avait beaucoup de variabilités dans nos résultats. Nous n’avons pas été en mesure de vérifier si l’ajout de la centrifugation après la conservation améliore la fertilité des reines après insémination. Toutefois, nos résultats confirment que la cryoconservation est une technique efficace pour conserver la semence d’abeille à long terme. / Honey bees (Apis mellifera Linnaeus) are critical players in the agricultural industry for food production as they account for the vast majority of insect pollination. In the last decades, however, there have been dramatic losses of honey bee colonies worldwide. Coupled with instrumental insemination, conservation of honey bee sperm is an effective strategy to protect the species and their genetic diversity. Sperm storage is possible at room temperature, but for many mammal species, cryopreservation is the preferred method for the long-term storage of gametes. However, cryopreservation of honey bee drone semen is not optimized. Our overall objective is to develop a method of drone semen cryopreservation, therefore, two experiments were conducted. Hypothesis #1 was that cryopreservation of drone semen is more effective for long-term storage than at above-freezing temperatures. We therefore compared the efficacy based on sperm viability, of two honey bee semen preservation temperatures: frozen (-196°C) and 16°C. After 1 year of storage, frozen sperm viability was higher than at 16°C (76% ± 5% vs. 0%; p < 0.05), showing that cryopreservation is necessary to conserve semen in vitro. However, the cryoprotectant used for drone sperm freezing, DMSO (dimethyl sulfoxide), is toxic to queens after instrumental insemination. Hypothesis #2, therefore, was that centrifugation of cryopreserved semen to remove DMSO prior to insemination improves queen fertility. Our results indicate that centrifuging semen does not affect sperm viability (78% ± 3% vs 75% ± 4% viable sperm; p > 0.05). After queen insemination, both spermathecae and brood production were evaluated, but the results varied greatly, possibly due to the undesirable mucus present in the semen. Therefore, we cannot yet confirm that centrifugation improves queen health after insemination. Nonetheless, our study confirms that cryopreservation of honey bee sperm is necessary and possible for long-term conservation.

L'incompatibilité thermodynamique des isolats de protéines lactosérum (IPL) et de Kcarraghénane (K-car) a été largement étudiée dans des conditions statiques. Toutefois, l'effet de cisaillement sur la séparation de phases de type segrégative necessite encore plus d'investigation. Dans cette thèse l'étude des mélanges des IPL et de K-car sous cisaillement a été étudiée par diverses techniques chimiques et physiques à pH 7.0. Tout d'abord, la séparation de phases des Inélanges IPL/K-car a été étudiée par la théorie de Vrij et la méthode de l'analyse d'image. Des agrégats sphériques d 'IPL dans une phase continue de K-car ont été démontrés par MCBL. L'épaisseur de la couche de déplétion a été calculée. Ensuite, le diagramme de phases du système modèle choisî (IPL/K-car) a été étudié au repos et sous cisaillement. La détennination expérimentale de la binodale est une bonne approximation de celle déterminée par la théorique de, Vrij. Le processus de cisaillement déplace la binodale vers les faibles concentrations d 'IPL. La gélification thennique de différents systèmes mixtes de IPL/K-car a été étudiée. En effet, l'augmentation de la concentration de K-car augmente la fermeté des gels. Par MCBL des gels opaques et blanchâtres ont été observés, indiquant l'agrégation protéique. Ensuite, une vitesse de cisaillement a été appliquée durant un traitement thennique à des systèmes contenant 5%IPL et différentes concentrations de K-car. Par la suite, un balayage de vitesse de cisaillement a été fait à 80°C pour chaque systèlne. L'ajustement des courbes d'écoulement par le modèle de Cross montre une augmentation de la viscosité Newtonienne au plateau initial des systèmes mixtes cisaillés vs non cisaillés. Par la suite, différentes vitesses de cis~illement ont été appliquées durant le traitement thennique pour un même Inélange. Puis, ces systèmes ont été suivis par des mesures en régime harmonique et en régime transitoire. Ces résultats confirment que le cisaillement favorise 'l' agrégation des protéines dénaturées. Enfin, nous avons caractérisé les agrégats solubles dans la phase supérieure d'un système mixte de 5%IPL/O.5%K-car soulnis à différentes vitesses de cisaillement. Par exclusion moléculaire, on a observé que les agrégats solubles sont nettement influencés par la vitesse de cisaillement. En conclusion, le cisaillement des systèmes mixtes en condition de séparation de phases, pennet de contrôler la taille des microgels fonnés. Pour compléter les travaux réalisés dans cette thèse, il serait très intéressant de vérifier si la binodale et la microstructure des mélanges varient en fonction d' autres paramètres intrinsèques et extrinsèques au système.

La transformation génétique est un outil grandement utilisé pour étudier les comportements biologiques de certains organismes ou encore, pour leur donner des caractères désirés. C'est dans ces optiques qu'une technique de transformation chimique sur des protoplastes de Pseudozyma spp. a été développée; toutefois certaines limitations nous ont poussés à développer une alternative comme celle discutée ici, l'électroporation. Il s'est avéré que P. antarctica peut être transformé par électroporation sous les conditions de 1400 volts et 400Q tout en donnant de bons rendements. Le type d'insertion de l'ADN plasmidique a été évalué sur les transformants et il semble que le plasmide s'insère préférablement en tandem à un ou quelques sites dans l'ADN génomique du champignon. En ce qui a trait à P. flocculosa, en dépit d'essais variés et répétés, l'électroporation ne semble pas fournir les conditions nécessaires pour mener à sa transformation.

Le taux d’allaitement maternel exclusif à six mois au Niger était de 9,9 % en 2009. L’OMS et l’UNICEF recommandent que tous les enfants soient nourris exclusivement au sein pendant les six premiers mois de vie. Le présent document est le résultat d’une enquête sur l’identification des facteurs qui caractérisent les mères qui ont allaité exclusivement jusqu’à six mois. Les mères ont été réparties en deux groupes : celles qui ont allaité exclusivement jusqu’à six mois et celles qui ont allaité, mais avaient introduit d’autres aliments avant cet âge. Des entrevues individuelles ont été réalisées au Centre de Santé Intégré de Tessaoua de février à avril 2011. L’étude a porté sur un échantillon de 296 mères. De l’analyse, il ressort qu’au Niger les facteurs de réussite de l’allaitement maternel exclusif les plus importants sont : le niveau d’instruction, les difficultés pendant la 1ère semaine d’allaitement, l’opinion favorable des amis et de la famille, l’occupation de la mère (travail), l’accouchement au centre de santé, l’initiation dans les minutes suivant l’accouchement et le suivi de grossesse par un professionnel de la santé. Cette étude n’a porté que sur la seule commune urbaine de Tessaoua et sur 14 variables principalement de type nominal ou ordinal. Nous pensons néanmoins que, nos résultats peuvent permettre la mise en œuvre de mesures adéquates pour augmenter le taux d’allaitement maternel exclusif afin d’améliorer la situation nutritionnelle des enfants Nigériens.

La situation économique difficile des fermes québécoises suscite beaucoup d’intérêt. Plusieurs études se sont consacrées à l’analyse technico-économique des entreprises agricoles, toutes productions confondues. C’est aussi le cas du présent mémoire. L’objectif général est d’analyser la santé financière des entreprises laitières, céréalières et de fruits et légumes sur la période 2005-2015. Pour y parvenir, les méthodes d’analyses comparatives, de régressions paramétriques et non paramétriques sont combinées. Les données sont issues de l’enquête financière sur les fermes co-réalisée par Statistique Canada et Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC). L’absence de données sur le coût de vie des exploitants a contraint l’étude à se limiter aux entreprises en compagnie. Ces dernières sont tout de même assez bien représentatives de l’échantillon total. Les résultats ont montré que les producteurs laitiers ont une meilleure santé financière bien qu’elle soit instable et évolue en se dégradant. Les producteurs de fruits et légumes affichent une santé financière acceptable avec une tendance prometteuse. Les céréaliers sont en mauvaise posture avec une mauvaise santé financière et une tendance à l’aggravation de la situation. Les analyses ont montré aussi que les producteurs laitiers doivent leur bonne santé financière à une excellente maîtrise des coûts de production. L’excellente productivité du capital des producteurs de fruits et légumes justifie leurs résultats malgré les coûts de production élevés auxquels ils font face. La faible productivité du capital, ajoutée aux coûts de production élevés, explique la mauvaise santé financière des céréaliers. La grande entreprise de fruits et légumes est en meilleure santé financière. Inversement, la grande entreprise laitière est moins rentable. La taille n’explique pas la santé financière des céréaliers. L’expérience n’impacte pas significativement la santé financière des entreprises laitières, céréalières et de fruits et légumes. Mots clés : santé financière, entreprise agricole, lait, céréales, fruits et légumes. / The difficult economic situation of Québec farms inspires much interest. Several studies are devoted to the technical and economic analysis of farms, all production combined. This is also the case of the current thesis. Its overall objective is to analyze the financial health of dairy, cereals and fruit & vegetable enterprises over the period 2005-2015. To achieve this, comparative analysis, parametric and nonparametric regressions have been combined. Data analyzed were from the “Farm Financial Survey” conducted both by Statistics Canada and Agriculture and Agri-Food Canada (AAC). The absence of the “cost of living” data forced the study to be limited to farming enterprises that were organized in corporation. The latter were nonetheless quite enough representative of the total sample. Results showed that dairy farmers have the best results although their financial health was unstable and was gradually degrading. Fruit and vegetable producers have an acceptable financial health with an improving trend over the years. Cereal farmers were in a bad position with poor financial health and a worsening trend. Our results also showed that dairy farmers owed their good financial health to an excellent control of production costs. The excellent productivity of cash investments (capital) of fruit and vegetable producers justifies their results despite the high production costs they face. The low productivity of capital, coupled with high production costs, explains the poor financial health of cereals. The large fruit and vegetable enterprise is in better financial health. Conversely, the large dairy enterprise is less profitable. Size does not explain the financial health of cereal farmers. Experience does not significantly impact the financial health of dairy, cereals and fruit and vegetable enterprises. Keywords: financial health, farming enterprise, milk, cereals, fruits and vegetables

Les fucanes, ou fucoïdanes, sont des polysaccharides caractéristiques des algues brunes comme Saccharina longicruris. Leur hydrolyse par des enzymes bactériennes amplifie leurs activités biologiques. Cependant, peu d'enzymes capables d'hydrolyser les fucoïdanes ont été découvertes et leurs actions sont spécifiques à la structure de chaque fucoïdane. Le but de ce projet est d'identifier des bactéries marines capables d'hydrolyser le fucoïdane. Des bactéries fucosidase positives ont d'abord été isolées par des préenrichissements à partir d'échantillons d'algues et d'eau de mer prélevés dans le fleuve St-Laurent (Ste-Luce, mai 2007) et sélectionnées par une réaction chromogénique. Le séquençage d'une section de la petite sous-unité du gène d'ADNr 16S a révélé que les bactéries sélectionnées appartenaient à Pseudoalteromonas spp. La cinétique de croissance d'une souche de Pseudoalteromonas dans un milieu à base d'eau de mer (Marine Broth) avec ou sans les différents sucres composant le fucoïdane (glucose, fucose ou galactose) n'a pas révélé de différence entre les milieux testés. Le dosage des activités enzymatiques de type fucosidase et fucoïdane hydrolase des extraits bruts de biomasse a été déterminé par la mesure de la libération du nitrophénol lors de l'hydrolyse du PNP-oc-L-fucoside et par le dosage des sucres réducteurs, respectivement. L'activité spécifique de la fucosidase, optimisée à 20°C, est d'environ 0,014 U/mg et elle est constante dans le temps. Celle de la fucoïdane hydrolase, atteint sa valeur maximale de 0,67 U/mg après une heure d'incubation et est optimale à 50°C. Ce travail a permis l'isolement d'une bactérie productrice de deux enzymes capables de dégrader les fucoïdanes, soit la fucosidase et la fucoïdane hydrolase. Les gènes codant pour ces enzymes pourront ultérieurement être identifiés et servir au développement d'un procédé commercial de fractionnement du fucoïdane par bioconversion.

Le fractionnement du jaune d’œuf est une façon judicieuse d’étendre les domaines d’application de cet ingrédient dans les industries alimentaire et nutraceutique. Le but de ce projet a été de mettre au point un fractionnement non-toxique du jaune d’œuf, par centrifugation, dans l’objectif d’obtenir un produit enrichi en extrait naturel de folate. De par sa teneur élevée en cholestérol, le jaune d’œuf a été considéré comme un sous-produit du procédé de séparation des œufs. Cependant, le jaune d'œuf contient aussi une forme précieuse et biodisponible d'acide folique. La dilution du jaune d’œuf et son fractionnement en granules et plasma par une technique de centrifugation (centrifugeuse de laboratoire et à échelle pilote) a permis l’obtention de granules d’une richesse en folate trois fois plus importante que celle du jaune d’œuf natif. Aussi, les granules obtenus ont présenté une concentration protéique deux fois plus élevée que celle du jaune d'œuf natif, et une concentration de lipides et cholestérol trois fois inférieure à celle du jaune d'œuf natif. Les granules sont apparus non solubles et de structure très compacte. Afin d’augmenter encore la concentration en folate, nous avons tenté de remettre les granules en suspension et de les séparer par centrifugation en utilisant des prétraitements tels qu'augmentation de la force ionique et traitements mécaniques (ultrasons puissants et pression hydrostatique élevée). L’application d’ultrasons puissants et l’augmentation de la force ionique n’ont que peu amélioré la concentration en folate. Les granules soumis à une force ionique de 0.15 M de NaCl et un traitement par ultrasons puissants de 10 minutes ont présenté des concentrations de 21 μg de folate / g de granulés. Une augmentation de la force ionique au delà de 0.15 M de NaCl a conduit à une concentration plus faible en folate, du fait de la déformation de la structure des granules et de la séparation de leur fraction soluble. Les observations ont indiqué qu'il pourrait y avoir une association entre la structure protéique des granules et leur contenu en folate. Les variations de solubilité et la modification du réseau structurel des granules par augmentation de la force ionique ont affecté la teneur en folate des structures granulaires. Les granules ont cependant présenté une structure difficilement modifiable sous ultrasons puissants et après augmentation de la force ionique. Le traitement à pression hydrostatique élevée (HHP), technique puissante, a été utilisé pour étudier l'effet des hautes pressions sur la concentration en folate des granules. Après 5 minutes de traitement à 600 MPa, la concentration en folate a été mesurée dans les granules et le plasma, séparé des granules par centrifugation. Le plasma issu des granules contenait des concentrations en folate plus importantes que celles des granules précipités. Une analyse SDS-PAGE a permis de vérifier le profil protéique des granules sous l'effet du traitement HHP. Il est intéressant de noter que pour le plasma séparé des granules après traitement à haute pression, les migrations sur gel SDS-PAGE présentaient une bande protéique principale correspondant à la phosvitine. Les résultats de notre étude nous ont encouragés à proposer un modèle schématique de la structure des granules. Ces granules contiennent des HDL, LDL et phosvitine, et conservent le contenu total en folate du jaune d’œuf. Les protéines des granules sont principalement phosphorylées et il existe une forte liaison entre les apoprotéines de HDL et la phosvitine du fait de ponts de phosphate de calcium. Des traitements mécaniques ont libérés des particules de LDL qui pourraient être piégées dans le réseau structurel des granules. Les interconnexions entre les apoprotéines de HDL, la phosvitine et le folate pourraient se faire par des ions calcium. Nos résultats mettent en évidence le potentiel du procédé afin de produire un concentré riche en folate à partir des jaune d’œuf. Cependant, d’autres travaux seront nécessaires afin de trouver des utilisations aux co-produits (plasma) et rendre le procédé viable à l’échelle commerciale. / Fractionation of egg yolk is a smart way to expand the application of egg yolk ingredient in food and nutraceutical industry. The goal of this project was to develop non-toxic fractionation process of egg yolk by using centrifugation in order to prepare a natural folate-enriched extract. The egg yolk has been considered as a by-product of egg separation process due to its high cholesterol content. However, egg yolk contains valuable and bioavailable form of folate. Dilution of egg yolk and its fractionation into granule and plasma by centrifugation technique (lab- and pilot-scale centrifuge) resulted in separation of a granule fraction being rich in folate which was 3 fold higher than native egg yolk. This granule fraction was also characterized by high protein concentration (2 fold higher than protein content of yolk) and lower lipid and cholesterol (3 fold) content compared to non-treated egg yolk. The granule fraction appeared to be non-soluble with a very compact structure. By using the pre-treatments techniques such as increasing ionic strength and mechanical treatments (ultrasound and high hydrostatic processes), we attempted to re-suspend granules and separate them by centrifugation in order to further increase folate concentration. Results demonstrated that ultrasound and increased ionic strength did not largely change folate concentration. At ionic strength 0.15 M NaCl and after 10 min of ultrasound treatment granule contained 21 μg folate/g granules. By increasing ionic strength higher than 0.15 M NaCl the folate concentration was lower in granule due to the disruption of granule structure and separation of soluble fraction of granule. The observations denoted that there might be association between granular protein structure and folate content. Changes in solubility and disruption of granule network structure by increasing ionic strength affected folate content of granule structure. However, granules appeared to have very stable structure under the ultrasound and after increasing ionic strength, and their modifications were not easily possible. The high hydrostatic pressure processing (HHP) was used as an innovative and powerful technique in order to study the effect of high and drastic pressure on the concentration of folate in granules. After 5 min of 600 MPa HHP treatments, the folate concentration was measured in granule and separated plasma from granule after centrifugation. Plasma from granule contained higher concentration of folate compared to the precipitated granule. SDS-PAGE analysis was used in order to verify the granule protein profiles as a function of HHP treatment. Interestingly, the plasma separated from granule after HHP treatment contained phosvitin as a leading protein band separate in SDS-PAGE gel. The results of our study allowed proposing a schematic model for the granule structure which contains HDLs, phosvitin and LDLs. Beside; granule contains large amount of folate. Proteins of granule are mostly phosphorylated and strong connection between apoproteins of HDLs and phosvitin exists through calcium phosphate bridges. LDL particles were liberated through mechanical treatments and might be entrapped in the granular network. The interconnection between the apoproteins of HDLs, phosvitin and folate could be through calcium ions. Our results provided highly promising evidences concerning the recovery of high-concentration folate extract from hen egg yolk. Our fractionation technique is also clean but it generates plasma as co-product that is still usable in food formulation. Such applications still need to be developed before the technology can be viable at commercial scale.

Les acides aminés (AA) sont une composante essentielle du régime alimentaire des animaux de ferme, mais la détermination précise des besoins en AA est un défi. Les besoins en AA peuvent être influencés par de nombreux facteurs, notamment la génétique, la santé, l’âge et, comme récemment montrée, la variabilité individuelle. Dans les systèmes classiques d’alimentation des troupeaux par phase (SATP), tous les porcs reçoivent la même ration pendant de longues périodes. De ce fait et afin de s’assurer qu’ils expriment leur plein potentiel de croissance, la plupart des porcs reçoivent plus d’éléments nutritifs qu’ils n’en n’ont besoin, ce qui engendre des effets nuisibles sur l'environnement par l'excrétion d'azote accrue, et sur les coûts de production. Dans les systèmes d’alimentation individuelle de précision (SAIP), les porcs reçoivent une ration ajustée chaque jour en fonction de leurs besoins nutritifs. Dans ce contexte, il est nécessaire de distinguer les exigences de l’AA d’une population de celles des individus. Les rapports optimaux d’AA entre les différents AA essentiels ont été établis pour les systèmes d’alimentation classiques par phase, mais ces rapports pourraient différer selon qu’il s’agit d’un système d’alimentation classique ou d’un système d’alimentation de précision des porcs. L’objectif principal de cette recherche a été de comparer le rapport optimal thréonine: lysine (Thr: Lys) entre le système d’alimentation classique par phase et le système individuel d’alimentation de précision. À l’aide d’une méthodologie de dose-réponse avec cinq ratios Thr: Lys pour des porcs en croissance dans un SATP ou SAIP la composition chimique et la concentration en AA de la carcasse ont été affectées par le ratio Thr: Lys et l’ampleur ainsi que le type de réponse était dépendant du système d’alimentation utilisé. Il a été possible de confirmer l’hypothèse de départ selon laquelle les ratios optimaux des AA utilisés par le SATP ne sont pas adéquats pour établir les besoins des AA dans les systèmes d’alimentation de précision. Dans une seconde étude de dose-réponse avec des rapports Thr: Lys similaires offerts aux porcs en finition, les besoins de Thr:Lys étaient plus élevés que ceux observés précédemment pour les porcs en croissance suggérant que les besoins en AA pour le dépôt de protéine est dépendant de l'âge. Ces deux études suggèrent que les porcs peuvent moduler leur croissance et leur composition corporelle en fonction du niveau d'apport en AA et peuvent répondre différemment à la même quantité d'AA ingérée. Ces études soulignent en outre la faiblesse de l'utilisation d'un profil protéique idéal en considérant des exigences fixes en AA en raison de la composition en AA de la carcasse supposée constante. L'estimation précise des besoins en AA pour les porcs dans un SAIP semble être limitée par l'utilisation de ratios AA fixes, car les porcs ont des exigences en AA différentes. Enfin, une nouvelle approche basée sur une conception composite centrale avec une configuration factorielle visant à estimer indépendamment les besoins pour la Lys et la Thr en temps réel chez les porcs nourris individuellement a été proposée. Une réponse non unique du dépôt de protéines à diverses combinaisons Thr et Lys a été observée en raison des différences dans les exigences en AA entre les porcs. Cet aperçu de la variabilité entre les porcs est utile pour affiner le système d'alimentation de précision en estimant les besoins en AA de manière plus précise et en nourrissant les porcs selon leurs besoins individuels. De plus, cela permettrait de réduire le gaspillage de nutriments chez les porcs avec moins de dépôt protéique. Les résultats présentés dans cette thèse soutiennent l'idée que les changements dans la composition corporelle chez les porcs sont induits par des changements dans les niveaux alimentaires en AA. Par conséquent, la croissance peut être modulée en fonction de la composition corporelle optimale souhaitée par le consommateur. Cette thèse propose un changement de perspective dans la nutrition animale, où l’AA peut être un déclencheur de la réponse métabolique animale avec des exigences en AA dynamiques et distinctes chez les animaux de manière individuelle. / Amino acids (AA) are essential components of diets but accurate determination of AA requirements in farm animals is a challenge. Requirements for AA in pigs can be influenced by several factors, including genetics, health, age, and, as recently shown, also individual variability. In conventional group-phase feeding (GPF) systems, large groups of pigs receive the same feed during extended periods and most pigs receive more nutrients than required to express their growth potential with potential detrimental effects on the environment through increased nitrogen excretion, and on production costs. In individual precision feeding (IPF) systems, pigs are fed diets tailored daily to their individual nutrient requirements. In light of this, it is necessary to distinguish the AA requirements of a population from those of individuals. Optimal essential AA ratios have been established for pigs in conventional GPF systems, but these optimal AA ratios might differ for pigs in IPF systems. The main research objective was to compare the ideal protein profile in pigs using the optimal threonine-to-lysine (Thr:Lys) ratio between conventional GPF and IPF systems. Based on a dose-response approach with five levels Thr:Lys ratios offered to growing pigs in a GPF or IPF system, it was possible to confirm the initial hypothesis that optimal AA ratios differ between feeding systems. Carcass chemical composition and AA concentration was likewise affected by the Thr:Lys ratio, and the magnitude and type of response depended on the feeding system. In a second dose-response study with similar Thr:Lys ratios offered to late finishing pigs, requirements were larger than to those previously observed for growing pigs, suggesting that AA requirements for protein deposition is age dependent. These two studies suggest that individual pigs can modulate their growth and body composition according to the level of AA intake and can respond differently to same amount of ingested AA. These studies further highlighted the weakness of using an ideal protein profile by considering fixed requirements for AA due the assumed constant AA carcass composition. Accurate estimation of AA requirements for pigs in an IPF system seems to be mainly limited by the use of fixed AA ratios as pigs have different AA requirements. Finally, a novel approach to the dose-response approach based on a central composite design with a factorial design aiming at independently estimating real-time requirements for Lys and Thr in individual pigs was proposed. A non-unique response of protein deposition to various Thr and Lys combinations was observed due to the differences in AA requirements among individual pigs. This insight on variability among individual pigs is useful to fine-tune the precision feeding system by estimating AA requirements more accurately, feeding pigs according to their individual requirements, and, ultimately, reduce waste of nutrients in pigs with lower protein deposition. The results presented in this thesis support the idea that changes in body composition in pigs are induced by changes in dietary AA levels. Therefore, growth may be modulated to the optimal body composition desired by the consumer. This thesis proposes a change of perspective in animal nutrition, where AA may be seen as a trigger for animal metabolic response with dynamic and distinctive AA requirements in individual animals. / Os aminoácidos (AA) são componentes essenciais das dietas, mas a determinação exata das exigências de AA em animais de criação é um desafio. Exigências nutricionais de AA em suínos podem ser influenciadas por vários fatores os quais incluem: genética, estado sanitário, idade, e como recentemente demonstrado, a variabilidade individual. Tradicionalmente animais recebem a dieta usando um sistema convencional de alimentação de grupos por fase (AGF). Nesse sistema todos os suínos recebem a mesma ração durante toda uma fase de crescimento e a maioria dos animais recebem mais nutrientes do que o necessário para expressar o seu potencial de crescimento. Isso vai impactar negativamente no meio-ambiente devido a grande excreção de nitrogênio e nos aumentados custos de produção. Em sistemas de alimentação precisão individual (API), os suinos são alimentados com dietas diariamente adaptadas às suas exigências individuais de AA. Neste contexto, é necessário distinguir as exigência de AA de uma população e de indivíduos. O perfil de proteína ideal foi estabelecido para suínos em sistemas convencionais de AGF, mas estas relações ideais de AA podem ser diferentes para suínos em sistemas API. O objetivo principal da pesquisa foi comparar o perfil de proteína ideal em suínos, usando a relação ideal treonina-para-lisina (Thr:Lys) entre sistemas convencionais de AGF e API. Usando a metodologia de dose-resposta com cinco relações Thr:Lys dentre de um sistema AGF ou API, foi possível confirmar a hipótese inicial que perfil de proteína ideal em suínos diferem entre sistemas de alimentação. A composição química e concentração de AA na carcaça também foi afetada pela relação Thr:Lys, e a magnitude e o tipo de resposta foram dependentes do sistema de alimentação usado. Em um segundo estudo de dose-resposta, com relações de Thr:Lys semelhantes as oferecidas anteriormente aos suínos em crescimento foram oferecidas à suínos em terminação. Foi possivel observar que para estes as exigências de Thr eram maiores do que aquelas observadas anteriormente para suínos em crescimento, sugerindo que as exigências de AA para deposição de proteína é idadedependente. Estes dois estudos sugerem que suínos podem modular a sua taxa de crescimento e composição corporal de acordo com o nível de ingestão de AA e podem responder de forma diferente a mesma quantidade de AA ingerido. Estes estudos destacam a fragilidade do uso do conceito perfil de proteína ideal, considerando exigências fixas de AA devido a assunção de que a composição de carcaça tem concentração de AA constante. A determinação exata das exigências de AA para suínos em um sistema API parece ser limitada principalmente pelo uso de relações fixas e constantes de AA, porém suínos têm exigências de AA diferentes entre eles. Finalmente, propõe-se uma nova abordagem baseada num desenho composto central com uma configuração fatorial visando independentemente estimar as exigências de Lys e Thr em tempo real para suínos em um sistema API. Com esta metodologia, observou-se uma resposta de deposição de proteína não-unica para diferent combinações de Thr e Lys, devido às diferenças nas exigências de AA entre suínos. Essa percepção sobre a variabilidade entre individuos é útil para ajustar o modelo de nutrição de precisão aprimorando as estimativas de exigências AA, nurrindo animais de acordo com suas necessidades individuais possibilitando a redução do desperdício de nutrientes especialmente em suínos com baixa deposição de proteína. Os resultados apresentados nesta tese, apoiam a ideia de que alterações na composição corporal em suínos são induzidas por alterações nos níveis dietéticos de AA. Portanto, o crescimento pode ser modulado para a composição de corporal ideal desejada pelo consumidor. Esta tese propõe uma mudança de perspectiva na alimentação animal, onde AA pode ser visto como um gatilho para desencadear uma resposta metabólica animal ao invés da tradicional visão de AA como exigências nutricionais fixas.

L'obésité viscérale est souvent associée à un profil métabolique détérioré, aussi défini comme un syndrome métabolique (SMet), et qui inclut une résistance à l'insuline, une dyslipidémie et une hypertension. Les individus obèses ne sont pas tous égaux face au développement du SMet et une dysfonction du tissu adipeux, de même qu'une susceptibilité génétique et épigénétique pourraient expliquer cette hétérogénéité. Une précédente analyse transcriptomique du tissu adipeux viscéral (TAV) a identifié plusieurs gènes différentiellement exprimés entre des hommes avec obésité sévère atteints (SMet+) ou non (SMet-) d'un SMet. Le principal objectif de cette thèse était d'identifier des variations génétiques et épigénétiques parmi des gènes différentiel lement exprimés dans le TAV entre des hommes SMet+ et SMet- et qui sont associées à une variabilité de l'expression génique et aux composantes du SMet chez des individus avec obésité sévère. Des associations significatives ont été observées entre une variation génétique des gènes interferon-gamma-inducible protein 30 (IFI30) et thymic stromal lymphopoietin (TSIP) avec l'hyperglycémie / diabète de type 2 et la pression artérielle, respectivement. Des niveaux plus faibles de méthylation globale de l'ADN du génome, en quantifiant la méthylation des éléments répétitifs du génome de type LINE-1, étaient associés avec un plus grand risque de SMet. Les pourcentages de méthylation près de l'exon 2 du gène dipeptidylpeptidase-4 (DPP4) étaient associés avec son expression génique dans le TAV et avec les concentrations de cholestérol-HDL, mais étaient semblables entre un plus grand groupe d'individus SMet+ et SMet- dans le TAV et les globules blancs périphériques. Finalement, une approche d'analyse in silico a été proposée afin de cibler des gènes candidats de l'obésité dont l'expression serait potentiellement régulée par la méthylation dans leur pomoteur. Cette dernière étude a été effectuée lors d'un stage à l'étranger et l'approche proposée serait applicable dans d'autres contextes pathologiques, dont le SMet. Cette thèse dresse donc un aperçu des connaissances actuelles sur la génétique et l'épigénétique du SMet et les résultats qui y sont présentés contribueront, à leur manière, à améliorer notre compréhension de la pathophysiologie du SMet, ainsi que la susceptibilité génétique et épigénétique à développer des complications métaboliques en présence d'obésité.