La domestication du sureau du Canada pour la production de ses petits fruits stimule, depuis quelques années, l'étude des principaux facteurs de régie de culture de cet arbuste. Ce mémoire présente une étude de l'impact de la pollinisation assistée sur la mise à fruit du sureau du Canada (Sambucus nigra ssp. canadensis (L.) R. Bolli). Des études exploratoires sur la floraison ont d'abord été réalisées avant d'entreprendre des essais sur les limitations potentielles de la mise à fruit par la pollinisation. Suite à la caractérisation de la période de floraison et à la mise au point d'un test de viabilité du pollen, l'influence de la quantité et de la source du pollen a été étudié à l'aide d'une technique de pollinisation assistée. Des expériences au champ ainsi qu'en serre ont permis de vérifier l'effet positif d'un apport supplémentaire de pollen chez des plants indigènes et ont également démontré des phénomènes d'incompatibilité partielle chez des plants indigènes et chez certains cultivars.

La tavelure du pommier (Venturia inaequalis (Cke.)) est une maladie nécessitant de nombreuses applications de fongicides annuellement. Une réduction du nombre de traitements est possible par un contrôle rigoureux des infections primaires, ce qui limite la production d'inoculum secondaire et ainsi la nécessité de traiter tout l'été. L'objectif de cette étude était de développer un plan d'échantillonnage de la tavelure issue des infections primaires. L'étude de l'hétérogénéité et de la dispersion spatiale des lésions a démontré que les feuilles tavelées ne sont pas distribuées de façon hétérogène selon un patron spatial défini. Un seuil d'intervention, établi comme le niveau de tavelure en dessous duquel la probabilité d'obtenir plus de 1% de fruits tavelés à la récolte est très faible, a été établi à 0,05 feuille tavelée/pousse. Un plan d'échantillonnage séquentiel (PES) a été élaboré pour l'évaluation de l'intensité de tavelure dans un verger. Bien que le seuil d'intervention soit faible, le PES permet d'évaluer l'intensité de tavelure avec un minimum d'observations et un maximum de précision.

La lutte contre la pourriture à sclérotes du soya nécessite le développement de méthodes d'inoculation pour évaluer la résistance des nouvelles lignées à la maladie. Dans le cadre de ce projet, une nouvelle méthode d'inoculation artificielle (méthode du coton imbibé d'une suspension de mycélium), développée antérieurement dans notre laboratoire pour emploi en serres, a été optimisée pour permettre son emploi en conditions de champ. Pour ce faire, deux stades de développement des plantes au moment de l'inoculation et la nécessité ou non de l'irrigation ont été testés. Les résultats ont montré qu'un système d'irrigation n'est pas obligatoire, bien qu'il améliore la capacité de discrimination et contribue à assurer une pression de maladie constante. Quant au stade d'inoculation, les deux stades employés (RI et R3) se sont avérés équivalents. Une fois optimisée, cette méthode a été comparée à la méthode des sclérotes, laquelle est utilisée par le Réseau des grandes cultures du Québec (RGCQ) lors des essais officiels d'enregistrement. La méthode du coton imbibé s'est avérée reproductible et significativement corrélée avec la méthode des sclérotes. Elle a montré une discrimination très fine des cultivars résistants et sensibles dans tous les essais, même lors d'un été chaud et sec, ce que n'a pas permis la méthode des sclérotes.

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.

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.

Les traitements thermiques appliqués au lait de façon courante causent des modifications indésirables. Le but de ce projet était d’acquérir des connaissances sur l’effet du traitement d’électroréduction sur les modifications encourues par le lait lors d’un traitement thermique. L’évaluation des cinétiques de coagulation par la présure a démontré que le temps de prise des gels de lait électroréduit est inférieur à celui des gels de lait dégazé ou témoin, alors que l’indice de fermeté est supérieur. Les analyses physicochimiques démontrent que le lait électroréduit possède la concentration en thiols la plus élevée. L’étude du temps de coagulation par la chaleur montre que la stabilité thermique du lait électroréduit, à pH supérieur à 6,90, est jusqu’à 5 fois supérieure à celle du témoin. De plus, les laits électroréduit et dégazé, chauffés à 140 ºC, ont une concentration en thiols plus élevée que le lait témoin. / Common heat treatments applied to milk cause undesirable modifications. The goal of this project was to gain knowledge on the effect of an electroreductive treatment on heat-induced modifications in milk. The evaluation of rennet coagulation kinetics showed that the lagtime of electroreduced milk is lower than that of degassed or reference milk gel, whereas firmness is higher. Physico-chemical analyses show that electroreduced milk also has a higher thiol concentration. The study of heat coagulation time shows that electroreduced milk thermal stability, with pH higher than 6,90, is up to 5 times higher than that of the control. Moreover, electroreduced and degassed milks, heated at 140 ºC, have a higher thiol concentration than reference milk.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / La maladie cardiovasculaire (MCV) constitue la première cause de mortalité au Canada. Une meilleure compréhension des composantes héréditaires et nutritionnelles impliquées et de l'interaction entre ces composantes est nécessaire pour établir des stratégies de prévention et de traitement appropriées. Dans cette thèse, des facteurs génétiques et nutritionnels ainsi que des effets d'interaction gène-diète influençant le profil de risque cardiovasculaire ont été identifiés. Une intervention nutritionnelle a démontré une amélioration du profil lipidique de femmes suite à une supplémentation en son d'avoine. Dans une étude transversale, les variations génétiques -115G>A, -840OA et -1830T>C du gène codant pour le Récepteur hépatique nucléaire X (LXRa) étaient associées à des concentrations élevées de cholestérol total et modulaient la relation controversée entre l'apport en cholestérol et le profil lipidique. Des gènes candidats du métabolisme des acides gras (les facteurs de transcription PPARoc, PPARS, la protéine de liaison des acides gras (LFABP) et l'enzyme limitante de la (3-oxydation des acides gras (CPT1)) ont été étudiés pour vérifier leur association avec le profil de risque cardiovasculaire et les effets d'interaction avec l'apport en gras. Lorsque l'apport en gras n'était pas considéré, le polymorphisme LFABP T94A n'était pas associé au profil de risque de la MCV. Par contre, le polymorphisme LFABP T94A ainsi que l'interaction entre le polymorphisme et l'apport en matières grasses expliquaient un pourcentage significatif de la variance observée dans les concentrations plasmatiques d'apolipoprotéine B. Des variations génétiques contenues dans les gènes PPARoc, PPARS et CPT1 étaient associées à plusieurs facteurs de risque de la MCV et l'apport alimentaire en gras interagissait avec ces variations génétiques pour moduler des caractéristiques du syndrome métabolique. Cependant, l'obésité viscérale et ses complications métaboliques n'étaient pas modulées par des variations génétiques du gène codant pour une enzyme du métabolisme des glucocorticoïdes, la lip-HSDl. Finalement, le profil de risque cardiovasculaire était modulé par plusieurs effets d'interaction entre l'apport en gras et des gènes de différentes voies métaboliques de facteurs de risque de la MCV. Ces résultats devront être confirmés dans d'autres études mais suggèrent que des effets d'interaction gène-diète modulent le profil de risquecardiovasculaire. / Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of death in Canada. The identification of genetic and nutritional factors as well as interaction effects between these components is needed to implement prevention and treatment strategies. In the present thesis, genetic and nutritional factors as well as gene-diet interaction effects modulating the CVD risk profile have been identified. First, a nutritional intervention has been conducted and we observed an improvement in the lipid profile of women consuming an oat bran-rich supplement. In a cross-sectional study, genetic variations -115G>A, -840C>A and -1830T>C within the gene encoding Liver X Receptor (LXRa) were associated with increased plasma total cholesterol levels and modulated the controversial relationship between cholesterol intake and the lipid profile. The association between variants within candidate genes involved in fatty acid metabolism (transcription factor PPARoc, PPARÔ, the liver fatty acid-binding protein (LFABP) and the rate-limiting enzyme in fatty acids P-oxidation (CPT1)) and their interaction effects with dietary fat intake on the CVD risk profile was examined. When fat intake was not taken into account, the polymorphism LFABP T94A was not associated with CVD risk factors. However, the LFABP T94A polymorphism as well as the interaction between the polymorphism and fat intake explained a significant percentage of the variance in plasma total apolipoprotein B levels. PPARoc, PPARô and CPT1 genetic variations were associated with several CVD risk factors and fat intake interacts with these genetic variations to modulate some features of the metabolic syndrome. Conversely, visceral obesity was not influenced by genetic variations within the gene encoding an enzyme involved in glucocorticoïd metabolism, 11(3-HSD1. Finally, the CVD risk profile was modulated by several interaction effects between dietary fat intake and genes involved in different metabolic pathways of CVD risk factors. These results need to be confirm in other studies but suggest that gene-diet interaction effects modulate the CVD risk profile.

Les acides a-linoléniques conjugués (CLnA) sont présents dans la nature et plus particulièrement dans la matière grasse laitière. L'influence d'un mélange d'acide alinolénique conjugué composé des isomères 18 :3 9-cis,\\-trans,\5-cis et 9-cis,)3-trans,\5- cis a été étudié afin de déterminer leurs effets physiologiques in vivo. Nous avons tout d'abord démontré que ces isomères étaient absorbés, incorporés et métabolisés chez le rat dans des conditions physiologiques. De plus, les métabolites formés ont été accumulés dans les phospholipides du foie et du plasma. Cependant, un seul isomère, soit le 18 :3 9-c/s,lltrans,\5-cis a été allongé et désaturé afin de produire des isomères conjugués de l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et docosahexanénoïque (DHA). Nous avons ensuite démontré que ce mélange de CLnA altérait négativement le profil lipidique sanguin de hamsters ayant ingéré un régime hypercholestérolémiant en augmentant la quantité de lipoprotéines petites et denses dans le plasma des animaux. Cependant, cette augmentation ne semble pas s'être répercutée sur la formation précoce et accentuée de stries lipidiques dans les aortes de ces animaux. En contrepartie, dans une autre expérience utilisant des souris mâles et femelles, une forte tendance à diminuer la masse grasse chez les souris femelles a été observée. Cette diminution ne s'est pas accompagnée d'une accumulation de lipides dans le foie constituant un effet favorable des CLnA dans la diminution de la masse grasse. Finalement, l'effet des CLnA sur le cancer mammaire induit chimiquement à des rates a conduit à la diminution de l'incidence du cancer. Cette diminution ne s'est cependant pas accompagnée d'une diminution de la promotion des tumeurs. Les études complémentaires visant à partiellement élaborer un mécanisme d'action n'ont pas été concluantes supposant que l'action des CLnA pourrait reposer sur la modification de la composition lipidique des phospholipides membranaires. / Conjugated a-linolenic acid (CLnA) are found in milk fat. The physiological effects of feeding a mixture of CLnA composed 18:3 of cis-9,trans-ll,cis-l5 and cis-9,trans-\3,cis15 at equimolar concentration was evaluated in vivo. We have first demonstrated that the CLnA mixture was absorbed, incorporated and metabolized when given to rats in physiological conditions. The metabolites formed were incorporated into plasma and liver phospholipids. However, only one CLnA isomer, the 18:3 of cis-9,trans-ll,cis-\5, have been elongated and desaturated into conjugated isomers of eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA). We hypothesized that this isomer could have a greater physiological effect due to its elongation/desaturation pathway metabolism. In another study, we investigated the effect of CLnA mixture on cardiovascular disease and found that it increased small dense LDL in hamsters fed a hypercholesterolemic diet with CLnA mixture. However, this increase had no repercussions on the formation of fatty streaks in the aortas. Another experiment has been done on the influence of feeding CLnA mixture on body fat mass and feed efficiency on male and female mice. A tendency to decrease the body fat mass was observed in female and no liver fat accumulation was observed in the animals. Finally, in rats induced chemically mammary tumors and fed the CLnA mixture, a significant decrease of tumors incidence was observed compared to control group. However, no impact of the diet was observed for the growth of tumors with this diet and compared to control group. Other studies have also been done to identify some mechanisms of CLnA but the results were not enough conclusive to propose mechanistic path. We nevertheless suppose that CLnA may act by the modification of the lipid membrane phospholipids by the incorporation of CLnA metabolites changing membrane fluidity and permeability.

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.