La contamination microbiologique des systèmes de récolte de l'eau d'érable est une préoccupation majeure de l'industrie acéricole. L'objectif de ce projet était d'identifier et d'estimer l'abondance relative des micro-organismes présents dans la sève à différents moments de la saison de récolte de six régions québécoises. A cette fin, deux méthodes de biologie moléculaire ont été utilisées, soit l'analyse de fragments de restriction terminaux et la création de banques de clones. Les résultats de cette étude ont montré que la diversité microbienne était plus élevée en début de saison (0 et 25 %), puis diminuait à la mi-saison (50 %), pour finalement augmenter à nouveau en fin de saison (75 et 100 %). D'une érablière à l'autre, la composition de la communauté bactérienne de la sève était assez stable. Ainsi, 34 genres ont été recensés dans les banques de clones. Pseudomonas spp. dominaient les échantillons à tous les temps de la saison, suivi de Rahnella spp.

La cartographie par analyse d'association (« Association mapping »- AM) est une nouvelle approche prometteuse visant à identifier les déterminants génétiques (connus sous le nom de QTL) qui sous-tendent les caractères complexes chez les plantes cultivées. Malheureusement, les meilleures approches analytiques à employer pour limiter le nombre de faux positifs dans de telles analyses demeurent à déterminer pour chaque espèce. Le but de ce travail était d'explorer la cartographie AM chez une collection d'orges canadiennes. Diverses approches analytiques ont été comparées pour leur capacité à détecter des QTL simulés ou réels. La population utilisée comprenait 166 cultivars d'orge qui avaient préalablement été génotypes avec 866 marqueurs DArT (Zhang et al., 2009). Ces lignées ont également été génotypées pour sept locus SSR et ces données ont permis de simuler des QTL. La taille des plantes a été mesurée sur deux sites et deux ans pour fournir des données phénotypiques nécessaires à l'analyse des QTL contrôlant ce caractère. Des diverses approches analytiques, celle s'appuyant uniquement sur les relations de parenté entre les lignées (« kinship ») s'est avérée la meilleure. Cette approche a été employée pour identifier des QTL simulés (basés sur les SSR) ou réels. Les résultats nous ont montré que cette méthode était performante pour des caractères ayant une héritabilité modérée à élevée. De plus, les QTL que nous avons identifiés pour la taille des plantes étaient plus reproductibles que ce qui a été rapporté précédemment dans la littérature. Ces résultats suggèrent que la cartographie AM peut être appliquée avec succès dans un programme d'amélioration génétique, du moins pour certains caractères d'intérêt.

La chitine est le polymère le plus abondant sur Terre après la cellulose. Elle est une composante structurelle majeure de l'exosquelette des invertébrés et de la paroi cellulaire des champignons. Le chitosane, la forme désacétylée de la chitine, possède une grande variété d'activités biologiques incluant des propriétés antifongiques et antibactériennes, la stimulation des réactions de défense chez les plantes, des propriétés curatives, d'inhibition de croissance des tumeurs et des effets nutritionnels. Ses propriétés biologiques et physicochimiques font de lui un biopolymère très intéressant pour des applications dans plusieurs domaines tels l'agriculture, l'alimentation, la médecine, la cosmétologie, le textile et le traitement des eaux usées. Les carapaces de crevettes et de crabes sont largement utilisées comme matière première pour isoler la chitine. La préparation de la chitine provenant des carapaces de crevettes requiert la dissolution des minéraux et l'extraction des protéines et des lipides. En effet, les carapaces sont composées de protéines (-49%), de carbonate de calcium et autres sels (-36%), de lipides (-4%) et de chitine (-11%). Dans cette étude, les carapaces de crevettes utilisées étaient partiellement déprotéinées à l'aide d'enzymes. Les coûts et la sévérité des conditions associées à l'extraction de la chitine et sa transformation en chitosane limitent actuellement sa production. Un réexamen des étapes du procédé d'extraction de la chitine, la déminéralisation et la déprotéination, avec une emphase sur la valorisation des sous-produits extraits en utilisant des conditions plus douces conduiraient à une augmentation de l'utilisation des sous-produits de la crevette réduisant ainsi le problème de gestion de ces sous-produits. L'optimisation de la déminéralisation s'effectue avec de l'acide chlorhydrique (IN) avec un ratio soluté : solvant de 1 : 10 à température ambiante durant 10 minutes sous agitation. L'extrait minéral est composé principalement de chlorure de calcium (provenant de carbonate de calcium), mais aussi de l'acide phosphorique (provenant du phosphate tricalcique), du chlorure de magnésium (provenant du carbonate de magnésium), de chitosane (provenant de la chitine) et d'autres minéraux mineurs. Le calcium fut précipité sous forme de particules de carbonate de calcium d'un diamètre variant de 50 nm à 10 000 nm de différentes cristallinités (calcite, vatérite, aragonite ou dans un mélange de vatérite et d'aragonite modifiée) dépendamment de la présence ou de l'absence de SDS et de sonication durant la formation des cristaux. L'étape de déprotéination fut facilitée en augmentant la température de l'extraction. L'extractabilité des protéines augmente en présence de la sonication selon l'énergie fournie et la température mais avec des effets supérieurs à plus de 55°C. Les résultats suggèrent qu'il serait possible de déprotéiner entièrement les carapaces de crevettes à une température plus basse et dans des temps plus courts avec la sonication. Les protéines ainsi extraites seront moins dénaturées que lors d'une déprotéination standard à 100°C. Cette étude montre le fort potentiel d'obtention d'une variété de produits valorisés, en plus de la chitine, provenant des carapaces de crevettes, comparativement à une extraction utilisant des conditions plus sévères. / Chitin is the second most abundant natural polymer after cellulose, and is the major structural component of the exoskeleton of invertebrates and cell walls of fungi. Chitosan, the deacetylated form of chitin, exhibits many biological activities including antifungal, antibacterial properties, elicitation of plant defence reactions, wound-healing properties, tumour inhibition and nutritional effects. Its biological and physico-chemical properties make it an attractive biopolymer for applications in many areas such as food and agriculture, medicine, cosmetics, textiles and water treatment. Shrimp and crab shell wastes from the sea food industry are widely used for isolation of chitin. The preparation of chitin from shrimp shells, which is composed of proteins (-49%), calcium carbonate and other minerals (-36%), lipids (-4%) and chitin (-11%), involves dissolution of minerals and removals of proteins and lipids. In this study, shrimp shell was partially deproteinated by enzyme. The costs and harsh conditions associated with extraction of chitin and its transformation to chitosan currently limit their production. A re-examination of the processing steps, demineralization and deproteination, with a focus on recovering value-added products from shrimp waste using milder conditions can contribute to increased utilization of the waste and reduce the problem of waste disposal. Thus the objectives were: to determine optimal conditions for demineralization and the composition of the mineral extract; to prepare nanoparticulated calcium carbonate from the fractionated mineral extract; and to optimize deproteination with alkaline solution at lower temperatures using sonication. The optimization of demineralization was carried out with hydrochloric acid (IN) with a ratio solute : solvent of 1 : 10 at room temperature by agitating during 10 minutes. The mineral extract was composed principally of calcium chloride (derived from calcium cabonate in the shell); but also contained phosphoric acid (from tricalcium phophate), chitosan (from chitin), magnesium chloride (from magnesium carbonate), and other minor minerals. The calcium was precipitated as nanoparticles of calcium carbonate in sizes ranging from 50 nm to 10 000 nm in different crystalline morphologies (calcite, vaterite, aragonite or in a mixture of vaterite and modified aragonite) depending of the presence or absence of SDS and sonication during crystal formation. Deproteination step was facilitated by increasing the temperature of extraction. Extractability of protein increased with increase in sonication energy as well as temperature but with a greater effect above 55°C. Results suggest that it may be possible to deproteinate shrimp shells at lower extraction temperatures and times with sonication. The extracted proteins appear to be less denatured compared that obtained by conventional deproteination at high temperature of about 100°C. This study shows that there is high potential for obtaining various value-added products, in addition to chitin, from shrimp waste, rather than extraction of chitin alone using harsh processing conditions.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2017-2018. / La transformation du lactosérum de fromagerie en concentré de protéines du lactosérum dénaturées (CPLD), pour recyclage dans une production fromagère subséquente, est maintenant pratique courante dans l’industrie à grande échelle au Canada. Bien que les CPLD puissent être utilisés comme ingrédients de remplacement de la matière grasse, vu les coûts élevés de la protéine laitière dans le contexte canadien, l’emploi de CPLD vise parfois plutôt à substituer en partie la caséine du lait dans le fromage. Le CPLD ayant servi à réaliser le présent projet représente un CPLD conçu en milieu industriel dans cette optique. De façon générale, l’introduction de CPLD dans le lait de fromagerie est associée à une rétention d’eau accrue dans le fromage et à des changements de texture, mais les mécanismes responsables de ces phénomènes demeurent à clarifier. Cette thèse avait pour but d’étudier et expliquer les conséquences de l’addition de CPLD au lait de fromagerie sur les propriétés physico-chimiques des gels présure et mécaniques du fromage. Une première étude a permis d’évaluer l’effet combiné des niveaux de CPLD et de gras dans le lait de fromagerie sur ses propriétés de coagulation par la présure et la capacité de contraction du gel. L’augmentation du niveau de substitution des protéines du lait par des protéines du CPLD a résulté en une diminution du taux de coagulation et de la rigidité du gel (module d’élasticité - G), ainsi qu’en une diminution de la capacité de contraction du gel. Un effet direct du CPLD sur ces propriétés, au-delà d’un effet attribué à la dilution des caséines, a été mis en évidence. En outre, cette étude a permis de confronter l’effet des agrégats de protéines du lactosérum dénaturées, considérés comme éléments de remplissage des gels, à l’effet d’un autre type d’éléments de remplissage soient les gouttelettes de gras : à fractions volumiques équivalentes, les résultats ont montré des impacts distincts sur les propriétés mécaniques des gels. Une seconde étude a permis d’évaluer l’effet des différentes fractions du CPLD sur les propriétés de coagulation du lait par la présure et la capacité de contraction du gel. Le CPLD a été fractionné par centrifugation et dialyse en trois composantes : agrégats sédimentables, composante non sédimentable et composante diffusible. La composante diffusible (minéraux solubles) n'a pas affecté les paramètres de coagulation et de contraction. Les agrégats sédimentables de même que la composante non sédimentable ont influencé négativement les propriétés de coagulation ainsi que la capacité de contraction du gel. Les résultats ont notamment suggéré que des complexes protéiques solubles (non sédimentables et non diffusibles) retrouvés dans le CPLD puissent interagir avec les micelles de caséine emprésurées et limiter la formation et la contraction du gel. Une troisième étude a permis d’évaluer l'effet du CPLD et de ses fractions sur la composition et les propriétés mécaniques du fromage. La centrifugation a été utilisée pour induire un gradient d'humidité dans le fromage, afin d’isoler la contribution directe du CPLD et de ses fractions aux propriétés mécaniques du fromage. Le rendement et la teneur en humidité du fromage ont augmenté et la rigidité du fromage (module complexe - G*) a diminué avec l’augmentation du niveau de substitution des protéines du lait par des protéines du CPLD dans le lait de fromagerie. Cependant, pour des fromages ayant une même teneur en humidité, l’augmentation du niveau de CPLD n'a pas eu d'effet direct sur les paramètres rhéologiques. Les agrégats sédimentables ont été principalement responsables de l'augmentation du rendement fromager avec l’utilisation de CPLD. Dans l'ensemble, la teneur en humidité a expliqué en grande partie la variation des propriétés rhéologiques du fromage en fonction de la fraction de CPLD. Toutefois, en éliminant l'effet de l'humidité, l'addition des agrégats sédimentables du CPLD a conduit à une augmentation de la rigidité du fromage. Par la mise en évidence de l’effet distinct de chacune des fractions du CPLD, au cours de la transformation du lait en fromage, ces travaux ont conduit à l’identification de mécanismes d’action expliquant l’impact de l’introduction de CPLD dans le lait de fromagerie sur les propriétés des gels présure et du fromage : des connaissances en appui au développement de CPLD de haute performance en fromagerie et à l’amélioration de la qualité du fromage enrichi de CPLD. / Transformation of cheese whey into denatured whey protein concentrate (DWPC) for recycling into a subsequent cheese production is now common practice in large-scale industry in Canada. Although DWPC can be used as a fat replacer, considering the high cost of dairy protein in the Canadian context, DWPC is sometimes used as a substitute for milk casein in cheese. The DWPC used to carry out this project consists in a DWPC designed for this purpose in an industrial context. The introduction of DWPC into cheese milk is generally associated with increased water retention in cheese and changes in texture, but the mechanisms responsible for these phenomena remain to be clarified. This thesis was aimed at studying and explaining the consequences of the addition of DWPC to cheese milk on the physicochemical properties of rennet gels and mechanical properties of cheese. A first study evaluated the combined effect of DWPC and fat concentrations in milk on the rennet-induced coagulation properties and gel contraction capacity. The increase in the substitution level of DWPC proteins for milk proteins in cheese milk resulted in a decrease in coagulation rate and gel rigidity (elastic modulus - G), as well as a decrease in gel contraction capacity. A direct effect of the DWPC on these properties was demonstrated beyond an effect attributed to casein dilution. Moreover, this study allowed to compare the effect of denatured whey protein aggregates to that of fat globules, while both elements are considered to be fillers in rennet gels. For equivalent volume fractions, the results clearly showed different impacts of these fillers on gel mechanical properties. A second study evaluated the effect of different fractions from the DWPC on the rennet-induced coagulation properties and gel contraction capacity. The DWPC was fractionated by centrifugation and dialysis into three components: sedimentable aggregates, non-sedimentable component and diffusible component. The diffusible component (soluble minerals) did not affect coagulation and contraction parameters. The sedimentable aggregates and the non-sedimentable component both negatively influenced the coagulation properties as well as gel contraction capacity. The results suggested that beyond the effect of sedimentable whey protein aggregates, soluble proteinaceous complexes (non-sedimentable and non-diffusible) found in the DWPC could interact with the renneted casein micelles and limit gel formation and contraction. A third study evaluated the effect of DWPC and its fractions on the composition and mechanical properties of cheese. Centrifugation was used to induce a moisture gradient in the cheese to isolate the direct contribution of the DWPC and its fractions to the mechanical properties of cheese. Cheese yield and moisture content increased and cheese rigidity (complex modulus - G*) decreased when the DWPC was substituted for milk proteins in milk. However, for cheeses with the same moisture content, the substitution of DWPC proteins for milk proteins had no direct effect on rheological parameters. The sedimentable aggregates were primarily responsible for the increase in cheese yield with the use of DWPC. Overall, moisture content explained to a large extent the variation in cheese rheological properties depending on the DWPC fraction. However, when the effect of moisture was removed, the addition of the DWPC sedimentable aggregates to milk led to an increase in cheese rigidity. By demonstrating the distinct effect of each of the DWPC fractions during the processing of milk into cheese, this work led to the identification of mechanisms that explain the impact of introducing DWPC in cheese milk on the properties of rennet gels and cheese. These knowledges could support the development of high-performance ingredients that increase whey proteins recovery in cheese and could help to improve the quality of DWPC-fortified cheese.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinootarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) est l’insecte ravageur qui cause le plus de dommage aux plants de pommes de terre, de tomate et d’aubergine en se nourrissant de leur feuillage. Le DPT est devenu un phénomène inquiétant vu sa présence dans presque 16 millions de km² répartis à travers l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Asie et il continue par sa grande capacité de se propager. Actuellement, les insecticides chimiques représentent le moyen le plus efficace pour lutter contre le DPT. Malheureusement, l’utilisation excessive des produits chimiques pour lutter contre le DPT devient inefficace après quelques années puisque cet insecte nuisible réussit à développer une résistance envers ces produits. Aussi, l’utilisation excessive et incontrôlée des insecticides chimiques est coûteuse pour les producteurs de pommes de terre et pourrait résulter en de sérieux problèmes environnementaux et de santé humaine. Compte tenu de ce qui précède, les chercheurs scientifiques ont redoublé d’efforts pour trouver des alternatives intéressantes aux produits chimiques afin de lutter contre le DPT. Une des alternatives consiste à utiliser le contrôle biologique en procédant à un lâcher massif d’ennemis naturels du DPT. Cette alternative qui ne fait recours à aucun produit chimique est très avantageuse puisqu’elle permet de produire des produits biologiques tout en préservant l’environnement. L’efficacité de cette alternative à contrôler le DPT a été prouvée à petite échelle. Toutefois, le lâcher manuel des insectes prédateurs à grande échelle est inconcevable. Pour remédier à ce problème, quelques récents travaux de recherche ont mis l’emphase sur le lâcher mécanique des prédateurs pour lutter contre les insectes nuisibles. L’objectif de ce travail de recherche était de tester un distributeur mécanique de larves de deuxième, troisième et quatrième stades de Podisus maculiventris dans un champ de pommes de terre. Les résultats obtenus ont démontré que le prototype de distribution mécanique est efficace en ce qui a trait au lâcher de prédateurs dans les parcelles de pommes de terre. Aussi, le contrôle du DPT dans les parcelles de lâcher mécanique est aussi efficace que celui dans les parcelles de lâcher manuel et ce par comparaison aux parcelles témoins sans aucun contrôle. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) is a pest insect that can cause real damage to potato, tomato, and eggplant crops by consuming their leaves if left uncontrolled. The CPB is becoming an alarming phenomenon because of its presence in about 16 million km² spread across North America, Europe, and Asia, and it is still spreading. Currently, chemical insecticides are the most effective mean to control the CPB. Unfortunately, the exclusive use of chemicals to control the CPB becomes ineffective after few years because this pest insect succeeds to develop resistance to such chemicals. Also, excessive and uncontrolled use of chemical insecticides is costly for potato growers and could lead to serious human health and environmental problems. Therefore, scientists have been trying to find interesting alternatives to control the CPB. One of these alternatives consists of using the biological control by massive release of natural enemies of the CPB. This chemical free alternative has several significant advantages as it allows producing organic food while preserving the environment. The effectiveness of this alternative in controlling CPB populations has been proven at small scale. However, hand release of predator insects at large scale is unconceivable. To remedy to this problem, some recent studies carried out in the last few years have focused on the mechanical release of predators to control pest insects. The objective of this research study was to test a mechanical distributor of second, third, and forth-instar nymphs of Podisus maculiventris in a potato field. Obtained results showed that the mechanical release system is efficient in releasing predators in potato plots. Also, the control of CPB in the mechanical release plots is as efficient as that in the manual release plots compared the check plots with no control.

Les études sur le baryum sont peu nombreuses dans le domaine de l'agriculture. C'est pour cela que notre intérêt se porte sur le fractionnement des formes du baryum dans certains sols du Québec. Il n' y a en effet aucune étude qui rapporte les formes fractionnées. Cette étude peut aller d'une simple accumulation de données de base sur les différentes fractions obtenues après analyse au laboratoire à un objectif plus précis de l'effet des différentes fractions du baryum sur les végétaux et à leur contribution dans la nutrition végétale ainsi que de leur interaction possible avec d'autres éléments nutritifs. Cette étude est réalisée dans le but de contribuer à une meilleure connaissance du statut du baryum dans quelques sols du Québec ainsi que de constituer une référence pouvant servir à des recherches futures. Les quantités de baryum extraites par l' eau, le NH40AC 1 N et neutre, le HN03 lM bouillant et par fusion au métaborate de lithium LiB02 donneront les formes solubles, échangeables, fixées et minérales ou structurelles. Les formes du baryum dans les sols minéraux étudiés sont classées par ordre d'importance croissant comme suit : baryum soluble dans l'eau < baryum échangeable < baryum fixé < baryum minéral (Ba structural) dans des proportions de 0,02 à 0,12 % pour le baryum soluble, de 0,98 à 5,92 % pour le baryum échangeable, de 2,51 à 6,80 % pour le baryum fixé, et de 87,58 à 96,50 % pour le baryum minéral. Des différences existent entre les sols sablonneux et argileux allant de 754,84 mg/kg de Ba pour les sols argileux à 606,49 mg/kg de Ba pour les sols sablonneux. Cette même différence dans la distribution existe également avec la profondeur. Une variation de concentration du baryum en fonction de la texture pour les différents horizons est observée. Le contenu total en baryum des horizons A, B, et C est respectivement de 703,2 mg/kg de Ba, 754,84 mg/kg de Ba et 682,60 mg/kg de Ba pour les sols argileux, et de 634,07 mg/kg de Ba, 606,49 mg/kg de Ba et 655,08 mg/kg de Ba pour les sols sablonneux, ce qui confirme que les sols argileux contiennent plus de baryum que les sols sablonneux.

Des études ont démontré que l'utilisation d'inhibiteurs non-spécifiques de PDE comme la caféine augmentait la production laitière. La présente étude avait pour but d'investiguer pour la première fois la présence fonctionnelle de la famille d'enzymes appelée phosphodiesterases (PDE) dans la glande mammaire bovine. Il a donc été démontré que la PDE4D, une PDE connue comme étant impliquée dans la sécrétion de caséines, y est présente et fonctionnelle. De plus, cette étude s'est étendue au niveau de l'expression et de la régulation fonctionnelle des PDE durant une lactation complète. Il a alors été démontré que les gènes de la PDE4D et la PDE7A, toutes deux spécifiques à l'AMPc, ainsi que la PDE5A, spécifique au GMPc, sont exprimés dans la glande mammaire bovine. Ces résultats suggèrent aussi une régulation post-traductionnelle des PDE dans ce tissu. Finalement, les essais enzymatiques AMPc mesurant l'activité PDE totale ont décrit une courbe inverse à celle de la production laitière. De par leur présence la PDE4D, la PDE5A et la PDE7A doivent jouer un rôle au niveau de lactation chez la vache laitière.

Le sel (NaCl) joue plusieurs rôles importants dans les fromages aux niveaux technologique, microbiologique et organoleptique. Cependant, le sodium, un facteur de risque des maladies cardiovasculaires, est consommé en trop grande quantité par les Canadiens. Comme la réduction du sodium pourrait affecter la texture des fromages à pâte molle à croûte fleurie et la libération des nutriments pendant la digestion, l’impact de la réduction du sodium sur la bioaccessibilité des protéines dans le fromage Brie a été étudié. Ainsi, la composition et les caractéristiques texturales de fromages Brie ayant différentes teneurs en sodium (standard, réduite, substituée au KCl) ont été analysées. Une réduction du sodium de 23 % a été obtenue pour les fromages réduits en sodium. Le temps d'affinage affecte la protéolyse et la texture des fromages. La cinétique de dégradation de la matrice fromagère et la libération des protéines ont été déterminées par une approche de digestion in vitro. La désintégration de la matrice fromagère et la libération des protéines pendant la digestion in vitro ne sont pas différentes entre les fromages expérimentaux. Ces travaux démontrent qu'il est possible de réduire le sodium sans affecter le profil de protéolyse et la texture pendant l'affinage du fromage Brie ainsi que son comportement à la digestion. / Salt (NaCl) plays several important roles in cheese to technological, microbiological and organoleptic levels. However, sodium, which is a cardiovascular disease risk factor, is consumed in too large quantity by Canadians. As sodium reduction might affect the texture of surface-mold-ripened soft cheeses and the release of nutrients during digestion, the impact of sodium reduction on the bioaccessibility of proteins in Brie cheese was studied. The impact of sodium reduction on the cheese protein bioaccessibility during in-vitro digestion was studied. Thus, the composition and textural characteristics of Brie cheese having different sodium content (standard, reduced, substituted with KCl) were analyzed. A sodium reduction of 23 % was obtained for the sodium reduced cheeses. The ripening time affects proteolysis and texture of cheese. The kinetics of degradation of the cheese matrix and the protein release was determined by in vitro digestion approach. The cheese matrix disintegration and protein release during digestion in vitro did not differ between the experimental cheeses. This work shows that it is possible to reduce sodium without affecting the proteolysis profile and texture during cheese ripening Brie and behavior during in-vitro digestion.

Les légumes font partie de la catégorie d’aliments subissant le plus de pertes au court de la chaîne alimentaire. La transformation de ces légumes moches en purée et l’incorporation de cette purée dans divers aliments demeure une solution au gaspillage alimentaire. À ce jour, peu de travaux se sont intéressés à l’incorporation de purées de légumes, mais aussi de leurs fractions (pulpe ou sérum) dans des matrices gélifiées. Les connaissances sur la fonctionnalité des purées végétales dans des matrices alimentaires sont la base pour appuyer le développement de nouvelles formulations intégrant les légumes. Dans le cadre de cette maîtrise, une purée de panais et ses fractions (pulpe et sérum) ont été caractérisées puis incorporées dans trois gels alimentaires (agar-agar, gélatine et un mélange agar-gélatine) pour évaluer leur impact sur l’apparence et la texture du médium. Alors que l’incorporation de sérum a eu des effets limités sur la structure des gels, l’incorporation graduelle de purée oude pulpe de panais a contribué à augmenter la rigidité des matrices. Cette rigidité a été en partie expliquée en s’appuyant surla théorie des gels remplis. Ensuite, suivant sur une méthodologie de recherche qualitative, des cuisiniers innovateurs ont été interviewés pour recueillir des idées créatives d’utilisation de ces gels de panais et mieux comprendre comment ils pourraient être valorisés. L’étude a permis de recenser de multiples usages potentiels, et de relever sept formes d’application et douze techniques distinctes pour mettre en valeur ces aliments en cuisine.L’évaluation de l’impact d’une purée de panais et de ses fractions sur des systèmes gélifiées a d’abord permis de mieux comprendre leur fonctionnalité. Puis, l’implication de cuisiniers innovateurs a non seulement permis d’identifier une grande diversité d’idées pour développer des applications à base de légumes, mais a aussi ouvert la voie à de nouvelles approches de travail. Ce projet se veut une initiative combinant les sciences alimentaires et le savoir-faire culinaire en appui à l’innovation culinaire/alimentaire. / Vegetables are the category with the most losses along the food chain. Transforming these imperfect vegetables into puree and incorporating it into food matrices could be a solution to food waste. At this point, limited information is available on the incorporation of vegetable purees, or their fractions (pulp and serum) into gel-type food matrices. The knowledge on the vegetable puree’s functionality in food matrices is a starting point for improving or developing novel foods made with plant-based purees. In this research, parsnip puree and its fractions (pulp and serum) were characterized and then incorporated into three food gels (agar-agar, gelatin and a mixture of agar-gelatin) to evaluate their impact on gel’s appearance and texture. Addition of parsnip serum had limited effects ongels structure, whereas the addition of parsnip puree orpulp increased gels rigidity. This rigidity could be partly explained based on the filled gel theory. Following a qualitative research methodology, students from an advanced professional cooking program were interviewed to gather creative ideas for using these parsnip gels and better understand how they could be valued in a gastronomic context. This study allowed to inventory multiple potential uses and identified seven application shapes and twelve distinct techniques for valorising these foods in the kitchen. Study of the impact of parsnip puree and its fractions on gelled matrices provided relevant information on their functionality. Involving cooks to identify parsnip gels culinary applications allowed to identify several creative ideas that may be potential concepts to develop new plant-based food products. This project is an initiative combining food sciences and culinary know-how in support toculinary / food innovation.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2004-2005 / Le syndrome métabolique est caractérisé par un regroupement de facteurs de risque présents chez un même individu et augmentant ainsi ses chances de développer le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. Il est donc important de comprendre l’étiologie génétique de ce trait. Dans cette thèse, une multitude d’approches génétiques ont été utilisées afin d’apporter un brin de connaissance sur l’architecture génétique du syndrome métabolique et de ses composantes individuelles. Trois gènes candidats ont été testés incluant le récepteur activé par les proliférateurs de péroxisomes (PPAR) α et PPARγ ainsi que la protéine de transfert des phospholipides (PLTP). Les gènes PPARα et PLTP ont tous deux été associés significativement avec plusieurs variables d’adiposité. Des effets significatifs d’interaction entre les gènes PPARα et PPARγ ont été obtenus pour les paramètres de glucose et d’insuline. Il a aussi été démontré que le polymorphisme PPARα L162V influence les changements de cholestérol-HDL2 suite à un traitement au gemfibrozil. Par la suite, des criblages génomiques ont été effectués sur les concentrations de lipides et de lipoprotéines plasmatiques. Plusieurs régions chromosomiques ont été identifiées incluant 1q43, 11q13 q24, 15q26.1, et 19q13.32 pour le cholestérol-LDL, 12q14.1 pour le cholestérol-HDL, 2p14, 11p13, et 11q24.1 pour les triglycérides, 18q21.32 pour l’apolipoprotéine (apo) B-LDL, et 3p25.2 pour l’apoAI. La contribution génétique à la variation du diamètre principal des particules LDL (DP-LDL) a aussi été étudiée. Les résultats démontrent une forte ressemblance familiale avec des coefficients d’héritabilité de plus de 50%, la présence d’un gène à effet majeur, et une forte évidence de liaison sur le chromosome 17q. Le gène de l’apoH, localisé à cet endroit, a par la suite été significativement associé au DP-LDL, suggérant que ce gène est responsable du signal de liaison observé sur le chromosome 17. Finalement, une variable quantitative du syndrome métabolique a été construite à l’aide d’une analyse factorielle. Un criblage génomique effectué sur cette variable a démontré une évidence de liaison sur le chromosome 15q, suggérant la présence d’un gène à cet endroit contribuant au regroupement des facteurs de risques caractérisant le syndrome métabolique. Plusieurs de ces résultats devront être répliqués, alors que d’autres méritent d’être suivis. / The metabolic syndrome is a cluster of interrelated cardiovascular risk factors co-occurring in the same individual. People with this syndrome are at increased risk for developing diabetes mellitus and cardiovascular diseases. Accordingly, it is important to elucidate the genetic aetiology governing this trait in order to better comprehend its pathogenesis. In the present thesis, heritability and complex segregation analyses as well as candidate gene and genome-wide scan approaches have been applied to shed some lights on the genetic architecture of the metabolic syndrome and its individual components. A total of three candidate genes have been investigated including peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) α and PPARγ as well as phospholipid transfer protein (PLTP). It has been shown that polymorphisms in both PPARα and PLTP genes are significantly associated with several indices of adiposity. In addition, significant gene-gene interactions have been observed between PPARα and PPARγ on glucose/insulin parameters. It has also been shown that the HDL2-cholesterol response to gemfibrozil therapy is modulated by the PPARα L162V polymorphism. Genome-wide linkage scans have been performed on lipid and lipoprotein concentrations. Many chromosome regions harbouring lipoprotein/lipid genes have been identified including 1q43, 11q13 q24, 15q26.1, and 19q13.32 for LDL-cholesterol, 12q14.1 for HDL-cholesterol, 2p14, 11p13, and 11q24.1 for triglycerides, 18q21.32 for LDL-apolipoprotein (apo) B, and 3p25.2 for apoAI. The genetic contribution of the variation in LDL peak particle diameter (LDL-PPD) has been also investigated. Overall, the results indicate: 1) that LDL-PPD strongly aggregates within families with heritability estimate above 50%; 2) the existence of a major gene effect affecting the phenotype; and 3) the presence of a major quantitative trait locus located on chromosome 17q. The apo H gene, a positional candidate gene, was then significantly associated with LDL-PPD, suggesting that this gene is responsible for the linkage signal observed on 17q. Finally, factor analyses have been used to construct a quantitative metabolic syndrome variable and a genome-wide linkage scan has been conducted to identify the genomic regions underlying this trait. A major quantitative trait locus has been observed on chromosome 15q suggesting a gene within this region contributing to the clustering of the metabolic syndrome-related phenotypes. Many of these findings must go through independent replication, while others produced new leads that deserve follow-up.