Le Rwanda, un petit pays d’Afrique de l’est, est cité comme un modèle de développement dans plusieurs domaines en Afrique, et ce seulement 25 ans après avoir connu le dernier génocide du XXIe siècle. Ce pays dépend beaucoup de l’agriculture qui a contribué à hauteur de 35% de son PIB en 2015. Après avoir constaté une situation alimentaire et nutritionnelle alarmante au début des années 2000, le gouvernement rwandais s’est engagé dans un programme ambitieux d’intensification agricole pour résoudre ce problème. En dépit d’importants investissements en développement agricole, les problèmes alimentaires et nutritionnels demeurent importants. Certes, la situation s’améliore mais elle ne reste pas moins problématique. En 2015, le taux national de malnutrition chronique des enfants de moins de 5 ans s’élevait à 37%. Les régions agricoles du pays sont parmi les plus affectées. Dans le district de Musanze par exemple, région du nord du pays connue pour la grande fertilité de ses terres ainsi que pour la richesse et la diversité de ses cultures, le taux de malnutrition chronique atteint 46% des enfants de moins de cinq ans. Ce mémoire vise à étudier les facteurs qui sont à l’origine du décalage entre les potentialités et les ressources agricoles importantes de cette région et les taux élevés de malnutrition chronique chez les enfants de moins de cinq ans. Les résultats de ce travail indiquent que le type d’emploi des mères, le problème d’accès des mères et enfants aux soins de santé dû à la distance entre le domicile et le centre de santé, le niveau d’éducation des mères ainsi que l’hygiène et la salubrité des ménages sont les facteurs expliquant le niveau élevé de la malnutrition chronique des enfants de moins de cinq ans à Musanze. / Rwanda, a small country in East Africa, is cited as a model of development in several areas in Africa only 25 years after the last genocide of the twenty-first century. The country is very dependent on agriculture, which contributed 35% of its GDP in 2015. After seeing an alarming food and nutrition situation in the early 2000s, the Rwandan government embarked on an ambitious program of agricultural intensification to solve this problem. Despite significant investments in agricultural development, food and nutrition issues remain serious. While the situation is improving, it is no less problematic. In 2015, the national rate of chronic malnutrition among children under five was 37%. The country's agricultural regions are among the most affected. In the district of Musanze, for example, in the northern region of the country known for the high fertility of its lands as well as for the richness and diversity of its crops, the rate of chronic malnutrition reaches 46% of children under five. This dissertation aims to study the factors which are at the origin of the important gap between the potentials as well as the important agricultural resources of this region and the high rates of chronic malnutrition in children under five. The results of this study indicate that the type of employment of mothers, the problem of access for mothers and children to health care due to distance between the house and the health care centre, the mother’s level of education as well as household hygiene and sanitation are the factors explaining the high level of chronic malnutrition of children under five in Musanze.

La fertilisation de démarrage du maïs à base de phosphate d’ammonium est une pratique courante au Québec. En effet, on présume que la croissance précoce du maïs conduit à une augmentation de rendement et à une amélioration de la qualité du grain. L’objectif de ce travail de recherche consistait à déterminer l’influence des facteurs climatiques, édaphiques et agronomiques sur le rendement, la qualité du grain de maïs et sur les doses de fertilisants phosphatés au démarrage. Une modélisation multiniveau des essais de fertilisation phosphatés du maïs recueillis au Québec de 1967 à 2009 a permis d’intégrer les facteurs déterminants pour la productivité de la culture du maïs. Les facteurs ayant un impact significatif sur le rendement sont les unités thermiques du maïs (UTM), le pH, les balances [Al

Cette enquête postale a permis d'explorer les opinions, les croyances et les connaissances des diététistes et des médecins généralistes du Québec sur les aliments fonctionnels et les nutraceutiques (AFN). Quatre cent cinquante-neuf diététistes et 275 médecins ont répondu à notre questionnaire. L'enquête démontre que les diététistes et les médecins ont une attitude positive envers les AFN mais que des différences existent entre les deux corps professionnels. Les diététistes sont davantage intéressées, ont une opinion plus positive et de meilleures connaissances des AFN que les médecins. Les diététistes recommandent plus souvent des aliments fonctionnels que les médecins mais ceux-ci recommandent légèrement plus souvent des nutraceutiques. Pour les diététistes et les médecins, le fait de recommander ou non des AFN à leurs patients est influencé par leur intention d'en recommander et leur perception de contrôle sur ce comportement. La majorité des répondants avait recommandé des AFN à leurs patients dans l'année précédant l'enquête.

Une majorité d’interventions de promotion de la saine alimentation transmettent des messages à connotation biomédicale, présentant surtout les aliments comme des outils utiles au maintien ou à l’atteinte d’une bonne santé. Face à la faible efficacité de ces mesures pour provoquer des changements de comportements, plusieurs chercheurs recommandent un renouvellement des stratégies d’intervention auprès des populations, entre autres, en plaçant la notion du plaisir de manger au centre des interventions de promotion de la saine alimentation. Or, afin de pouvoir opérationnaliser ce nouveau type d’approche de manière efficace et adaptée auprès d’une population, il importe d’abord d’identifier les perceptions présentes envers l’approche chez cette population. Ce mémoire présente une étude qualitative ayant été menée auprès de Québécoises et de Québécois afin d’explorer leurs perceptions envers le plaisir de manger et la saine alimentation, dans le but d’informer de futures interventions utilisant une approche axée sur le plaisir de manger pour favoriser l’adhésion aux recommandations de saine alimentation. Les résultats suggèrent que les participantes et les participants associent le plaisir de manger à la fois à des composantes saines et malsaines de l’alimentation. Malgré l’ambivalence observée dans le discours des individus interrogés quant à l’association entre les deux concepts étudiés, les résultats de cette étude représentent des pistes d’intervention qui pourraient être exploitées afin d’aider les individus à associer la saine alimentation à une source de plaisir quotidienne. / Most interventions promoting the adoption of a healthy diet are currently communicating biomedically-oriented messages, merely presenting healthy foods as useful tools for health maintenance or improvement. Given the low effectiveness of these measures in inducing behavioural changes, several researchers have recommended a shift in the intervention strategies traditionally used with populations to make the notion of eating pleasure a central piece of nutritional interventions. However, first gaining knowledge about a population’s perceptions is necessary in order to effectively operationalize this new type of approach in a way that is adapted to a target audience. This manuscript presents a qualitative study exploring a sample of Quebecers’ perceptions about eating pleasure and healthy eating, in order to inform future interventions using an approach focused on eating pleasure to promote healthy eating. It is outlined that participants associated eating pleasure with both healthy and unhealthy components of diets. Despite the ambivalence observed in the participants’ speech about the relationship between the two studied concepts, many results from this study could be used to support the development of interventions that would help individuals associate healthy eating with enjoyment.

La lactoferrine est une protéine du lactosérum, capable de lier le fer. Elle a des propriétés biologiques importantes lui conférant de l'intérêt comme ingrédient dans les aliments fonctionnels et les nutraceutiques. Le but de ce travail était d'étudier la capacité du procédé d'électrodialyse avec membrane d'ultrafiltration (EDUF) à séparer la lactoferrine bovine à partir du lactosérum. Pour ce faire, la mobilité électrophorétique de la lactoferrine a été étudiée en fonction du pH. La mobilité électrophorétique de la LF a été optimale à pH3. Ensuite, nous avons démontré la faisabilité de la séparation de la lactoferrine par EDUF à partir d'une solution modèle: un taux de migration de 46% a été obtenu. Finalement, l'EDUF a été appliquée sur du lactosérum enrichi, en testant les pH 3, 4 et 5. Le plus haut taux de migration de la lactoferrine a été obtenu à pH3 avec 15% de migration.

La salubrité et la qualité des aliments en conserve dépendent toujours des paramètres appliqués lors de la stérilisation (le temps, les températures). L'application de températures élevées peut détériorer la qualité des produits et augmenter les coûts énergétiques associés au procédé de stérilisation. De plus, l’attente des consommateurs se dirige, de nos jours, vers des produits sains et frais, ce qui encourage les chercheurs à découvrir de nouvelles approches et techniques pour améliorer la conservation des aliments. Les technologies émergentes combinées à d'autres approches classiques ont démontré des résultats probants (effet barrière ou «hurdle effect ») quant à la préservation de produits non acidifiés. Récemment, des études sur l'électro-activation (EA) ont mis en évidence son fort potentiel antibactérien applicable pour une large gamme de produits alimentaires. En outre, cette technologie a été reconnue comme étant sécuritaire et peu coûteuse. Le but de ce projet était d'étudier l'EA comme une barrière efficace afin de préserver les qualités nutritionnelles des aliments tout en réduisant les barèmes de stérilisation et les coûts de production dans un respect total de la salubrité du produit. Le premier objectif était d'étudier les propriétés des solutions électro-activées (SEA) ainsi que la dynamique de leurs modifications en fonction de plusieurs paramètres comme la densité de courant appliqué au système, le temps d'excitation, le type de sels utilisés, la concentration en sel et les configurations du réacteur d’électro-activation. De plus, les paramètres optimaux comme le pH, le potentiel redox et la résistance électrique du système, qui est un indice d’efficacité énergétique, ont été déterminés pour la production des SEA à l'aide de la méthode de surface de réponse. Par la suite, les SEA optimisés ont été étudiés sur la corrosivité dans des boîtes de conserve en métal et les résultats obtenus ont montré que la SEA n'a aucun effet significatif sur l'oxydation des contenants de maïs en conserve. Le deuxième objectif a permis de mettre en évidence l'activité sporicide des SEA. En effet, l’étude a montré que les SEA ont une forte capacité d'inhibition de la croissance des spores de Clostridium sporogenes et de Geobacillus stearothermophilus. La combinaison de traitements modérés (T ≤ 100 °C) avec différentes SEA dans la purée de légumes a entraîné une destruction importante ou totale des spores de C. sporogenes. Une diminution considérable de la résistance à la chaleur de G. stearothermophilus a été également observée. Un effet synergique d’une grande efficacité a été obtenu lorsque la SEA a été utilisée en combinaison avec un traitement thermique lors de la stérilisation. Sur le plan pratique, cela résulte en une modification significative des barèmes de stérilisation en utilisant des températures modérées. Le troisième objectif consistait à étudier l'effet combiné des SEA et de la stérilisation à des températures modérées sur la qualité des conserves. Des petits pois et du maïs en grain ont été utilisés comme légumes modèles. L'analyse organoleptique a montré qu'un temps de stérilisation écourté conserve mieux les attributs sensoriels du produit. En plus, les températures de stérilisation utilisées avec les SEA étaient adéquates pour la préservation de la vitamine C qui est utilisée comme indicateur de préservation de la qualité. Aussi, la différence entre la technologie de stérilisation utilisant l’effet combiné de barrières composées de SEA et d’un traitement thermique modéré, comparativement à la technologie de stérilisation classique, laisse entrevoir la possibilité de réaliser d'importantes économies énergétiques. De plus, il sera possible de préserver la qualité nutritionnelle du produit et tout cela sans compromettre sa salubrité. Finalement, ce projet a apporté une contribution significative aux connaissances applicables à l’amélioration de la technologie classique de mise en conserve des légumes via une meilleure compréhension du comportement des spores thermophiles sous l'action des SEA combinées à des températures nettement inférieures à celles utilisées dans le procédé conventionnel de stérilisation des légumes en conserve. / The safety and quality of low-acid canned food always depends on the parameters of sterilization. However, high temperatures may lead to a deterioration of product quality and to an increase of energy costs. In addition, today’s the increase of consumer demand for more «fresh-like» foods is challenging researchers to discover innovative approaches and techniques to improve methods of food preservation. Emerging technologies in combination with classical approaches exhibited high effectiveness (hurdle effect) in preservation of low-acid products. Recently, electro-activation (EA) convincing results by demonstrating high antibacterial potential on food products at large scale; furthermore, it has been recognized as a safe and an inexpensive hurdle. Taking sense from the hurdle approach, the aim of this project was to study EA as an effective and potent hurdle, so that it could result in a decrease in sterilization temperatures, thereby decreasing energy costs, increasing food quality and ensuring sterility. The first objective was to study the properties of EA solutions as well as the dynamics of their changes using variety of parameters (current density, excitation time, type and concentration of salts, configurations). In addition, by using the response surface methodology the optimum parameters (pH, redox potential, resistance) for the production of EA solutions (EAS) were found. Thereafter, the optimized EAS were studied for corrosiveness in canned containers showing no significant oxidizing effect on container filled with canned corn which was within the acceptable limits according to the stipulated regulations. The next objective focused on its sporicidal activity. The study showed that EAS has strong inhibiting capacity on the growth of Clostridium sporogenes and Geobacillus stearothermophilus spores. The combination of mild treatments (≤100°C) and EAS in vegetable puree resulted in significant or total destruction of putrefactive spores of C. sporogenes. A considerable decrease in heat-resistance of G. stearothermophilus was also observed. A synergistic effect was observed when EAS was used in combination with heat treatment during sterilisation, which allows changing the temperatures of sterilization. Thus, the last objective investigated the combined effect of EAS and sterilization at mild temperatures on the quality of canned peas and corn. The sensorial analysis showed that a shorter sterilization time increase the preservation of sensorial attributes. Indeed, the lowest temperatures appeared to be more favourable for vitamin C preservation. Nevertheless the difference between classical sterilization and hurdle technologies using EAS displayed significant energy savings and quality preservation. Overall, this project proposed a new approach to improve food canning technology; furthermore, it allowed a better understanding of the thermal behaviour of thermophilic spores under action of EAS as well as expands the scientific knowledge of EA technology.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / La protection de la végétation le long des cours d’eau en milieu agricole est nécessaire en vue d’améliorer la qualité de l’eau et assurer une certaine diversité végétale. Les processus de régénération spontanée qui forment les communautés riveraines ainsi que les facteurs influençant le succès de la recolonisation ont été à ce jour peu étudiés. Des relevés de végétation et de données environnementales ont été effectués dans 124 bandes riveraines à différents stades de succession. La richesse et la diversité végétale des bandes riveraines n’ont pas augmenté en fonction de l’âge sauf pour les arbres et arbustes qui étaient plus diversifiés dans le talus des bandes plus vieilles. La succession végétale s’explique faiblement par les facteurs abiotiques, mais probablement davantage par les facteurs biotiques, notamment par l’arrivée d’une espèce arborée ou arbustive. Les résultats mettent en évidence la nécessité d’intervenir le long des rivières par des projets d’aménagement. / Protection of vegetation along streams in agricultural areas is necessary to improve water quality and support plant diversity regionally. Little is known about the spontaneous regeneration processes that shape the vegetation communities and the variables influencing the success of the re-colonisation processes, thus on the factors that could be manipulated to facilitate riparian buffer restoration. Vegetation surveys and environmental data were performed on 124 riparian buffers at different stages of plant succession. The richness and diversity of riparian vegetation did not increase as a function of age except for trees and shrubs that were more diverse in the slope of the oldest buffers. Our results suggest that biotic factors were the main driver of plant succession, rather than abiotic factors, precisely following the arrival of certain species of shrubs or trees and their subsequent influence. This research highlights the need for action along our waterways by restoration projects.

La résistance à l'insuline est le syndrome préclinique du diabète de type 2 qui se caractérise par une diminution de la réponse des muscles squelettiques, des tissus adipeux et du foie à l'effet hypoglycémiant de l'insuline. L'alimentation joue un rôle prépondérant dans le risque de développer le diabète. Une alimentation riche en lipides saturés, en sucres simples et pauvre en fibres solubles est reconnue pour augmenter le risque de développer l'obésité et le diabète de type 2. Le rôle des protéines alimentaires dans cette problématique étant peu documenté, les études réalisées dans le cadre de cette thèse portent sur les effets de la consommation de différentes sources de protéines alimentaires sur le développement de la résistance à l'insuline et le contrôle glycémique chez le rat. Dans le cadre de cette thèse nous avons étudié trois différentes sources de protéines alimentaires, la caséine, les protéines de soya et les protéines de morue. L'originalité de ces travaux provient de l'étude des effets et des mécanismes liés à la consommation de protéines de poisson sur la prévention du développement de la résistance à l'insuline chez des rats obèses. Des études épidémiologiques révèlent une plus faible incidence de diabète de type 2 dans les populations consommant de grandes quantités de poissons. De plus, des études nutritionnelles préliminaires démontrent que la consommation de protéines de poisson améliore certains paramètres sanguins, notamment la glycémie, l'insulinémie, la triglycéridémie et le niveau des bons transporteurs de cholestérol (HDL). De plus, des études épidémiologiques suggèrent aussi que la consommation de protéines de soya aurait des effets bénéfiques sur la santé. Nous avons donc postulé que la consommation de protéines de poisson ou de soya aurait des effets bénéfiques sur la prévention de la résistance à l'insuline comparativement à la caséine. Nous avons évalué l'effet des trois protéines alimentaires dans un régime riche en sucrose lors d'un test de tolérance au glucose et d'un repas test. Nous avons démontré que la consommation d'une diète à base de protéines de poisson ou de soya améliore la tolérance au glucose des animaux comparativement à la diète à base de caséine. De plus, nous avons identifié les acides aminés plasmatiques les plus susceptibles d'être impliqués dans l'action bénéfique de ces protéines. Finalement, avec une diète expérimentale plus diabétogène, nous avons observé que la consommation de protéines de poisson, contrairement aux diètes à base de protéines de soya ou de caséine, prévenait complètement le développement de la résistance à l'insuline chez le rat. Ainsi, puisque l'augmentation de la consommation de protéines de poisson dans une alimentation équilibrée est accessible à une vaste majorité de la population, nos travaux pourront aider, une fois confirmés chez l'humain, à prévenir ou à retarder l'apparition de la résistance à l'insuline et du diabète de type 2 chez les gens obèses ou ayant une alimentation riche en lipides et en sucres simples.

Les Extracellular Signal-Regulated Kinases (ERKs) appartenant à la famille des MitogenActivated Protein Kinases (MAPKs) sont des protéines impliquées dans les voies de transduction cellulaires. Récemment, des équipes de recherche ont démontré la présence des ERKs chez les spermatozoïdes humains et une implication possible lors de la capacitation et de la réaction acrosomiale. Cependant, étant donné l'enchevêtrement des diverses voies de signalisation chez le spermatozoïde, la voie des ERKs demeure un sujet d'études complexe et controversé. De plus, les effecteurs ainsi que les substrats de cette voie ne sont pas encore identifiés. Nous avons démontré la présence des ERKs chez les spermatozoïdes porcins. Notre hypothèse est que les ERKs sont impliquées lors de la capacitation et la réaction acrosomiale chez les spermatozoïdes porcins. Nos résultats démontrent que bien que les ERKs soient sous leur forme active lors de la capacitation, elles n'auraient pas de rôle essentiel lors de la capacitation et la réaction acrosomiale chez les spermatozoïdes porcins.

La phosvitine (45 kDa) de la granule du jaune d’oeuf est une phosphoprotéine reconnue pour ses propriétés émulsifiantes. Un traitement de la granule par hautes pressions hydrostatiques (HPH) a récemment permis le transfert de la phosvitine vers le plasma, la fraction soluble diluée. Ainsi, ce projet avait pour objectif d’évaluer les performances du procédé d’ultrafiltration (UF) lors de la concentration du plasma enrichi en phosvitine afin de générer un ingrédient aux propriétés émulsifiantes améliorées. Une pressurisation (400 MPa, 5min) a été appliquée sur une granule (G1) (10 % m/m), afin d’obtenir après centrifugation, une deuxième granule (G2) et un plasma (P2). Le P2 a été ultrafiltré sur une membrane en polyéthersulfone de 10 kDa pour concentrer la phosvitine. La phosvitine a été identifiée et caractérisée dans le P2 pressurisé (1,73 % m/m) et son rétentat d’UF (26,00 % m/m), validant sa rétention totale par la membrane d’UF. Des flux de perméation similaires ont été obtenus durant l’UF, et ce peu importe les conditions, démontrant que la présence de phosvitine n’impacte pas les performances du procédé. Par conséquent, la combinaison des HPH et de l’UF s’est avérée efficace pour la récupération sélective de la phosvitine et sa concentration. Les propriétés émulsifiantes des rétentats (témoin et pressurisé) ont été évaluées. L’émulsion préparée avec le rétentat enrichi en phosvitine était plus stable à la floculation et au crémage. La microscopie confocale à balayage laser a montré un réseau de protéines agrégées dans lequel sont encapsulées les gouttelettes d’huile, dans l’émulsion avec le rétentat enrichi en phosvitine. Le profil protéique de la crème a montré la présence de plusieurs protéines dont la β-phosvitine, suggérant un effet positif de la β-phosvitine sur les propriétés émulsifiantes du rétentat d’UF enrichi en phosvitine par pressurisation et centrifugation de la granule du jaune d’oeuf. / Phosvitin (45 kDa) from egg yolk granule is a phosphoprotein known for its emulsifying properties. Recently, a high hydrostatic pressure (HHP) treatment on the egg yolk granule, has induced the transfer of phosvitin to the soluble plasma fraction. This project aimed to evaluate the performance of ultrafiltration (UF) treatment for the generation of a fraction enriched in phosvitin, to produce an ingredient with improved emulsifying properties. An HHP treatment (400 MPa during 5 min) was applied to the granule (G1) (10 % w/w), in order to obtain a second granule (G2) and a plasma (P2) after centrifugation. The P2 fraction was ultrafiltered on a 10 kDa-polyethersulfone membrane to concentrate phosvitin. Phosvitin was identified and characterized in pressure-treated fraction P2 (1.73 ± 0.07% w/w) as well as in its corresponding UF retentate (26.00 ± 4.12% w/w) validating its total retention by the membrane. Similar permeation fluxes were obtained during UF, regardless of the conditions, demonstrating that the presence of phosvitin does not affect the performance of the process. Therefore, the combination of HHP and UF represents an interesting processing for the recovery and the concentration of phosvitin. The emulsifying properties of both retentates (control and pressure-treated) were evaluated. The emulsion prepared with the phosvitin-enriched retentate was more stable to flocculation and creaming. Confocal laser scanning microscopy showed a network of aggregated protein similar to a gel, which encapsulated oil droplets in emulsion made with UF retentate of pressure-treated plasma. SDS-PAGE profiles of the proteins recovered in the washed cream fraction showed the presence of several proteins, including β-phosvitin. Overall, the phosvitin enriched UF concentrate obtained from the plasma of pressurized egg yolk granule show better emulsifying properties than the plasma control suggesting a positive effect of β-phosvitin on the emulsifying properties.