L'utilisation de données de conductivité électrique (CEA) du sol pour délimiter des zones d'aménagement (ZA) intra parcellaires en agriculture de précision semble très prometteuse. L'objectif de cette étude était de vérifier l'efficacité de la CEA du sol à délimiter des ZA intra parcellaires constituées de sols homogènes et principalement basées sur la qualité des sols en prévision de leur utilisation pour la gestion spécifique de N dans une culture de la pomme de terre (Solarium tuberosum L.). Dans un premier temps, la CEA du sol a été mesurée intensivement avec la technologie Geonics EM38 selon une grille en quinconce de 15 m par 15 m dans un champ en culture commerciale de pomme de terre de 13,8 ha. Une description des profils pédologiques (1,2 m) ainsi qu'un échantillonnage intensif de la couche de surface des sols (0-0,2 m) ont aussi été effectués sur un sous-ensemble de cette grille d'échantillonnage (30 m x 30 m). Les échantillons de sol ont été analysés pour déterminer les principales propriétés physico-chimiques des sols (texture, matière organique, pH, éléments extraits au Mehlich-3). Les rendements en tubercules ont été mesurés avec un capteur de rendement pour les années 1998, 1999 et 2000. L'algorithme de classification «k-moyenne» a été utilisé pour délimiter les ZA à partir de la matrice des données de CEA du sol issue d'une interpolation par krigeage. Deux ZA ont été jugées optimales pour implanter dans ce champ une gestion des pommes de terre spécifique aux sols. Ces deux ZA présentaient des propriétés hydriques (épaisseur du dépôt sableux sur le substratum argileux, profondeur de la nappe phréatique, capacité de rétention d'eau) et certaines propriétés chimiques de sol (matière organique, P et pH) contrastantes. Une différence moyenne (5,9 t ha"1 ) significative de rendement en pomme de terre a été notée de 1998 à 2000 entre les deux ZA et attribuée à la différence de la réserve en eau entre les ZA. Cette étude démontre que la CEA peut délimiter avec efficacité des ZA intra parcellaires présentant des sols aux propriétés hydriques et aux potentiels de rendement contrastants. Dans un deuxième temps, la réponse spécifique de N à chacun des sites choisis pour représenter les deux ZA préalablement identifiées, a été testée d'un point de vue tant agronomique qu’environnemental. Cette étude évaluait donc les effets de la dose et du fractionnement du fertilisant azoté sur le rendement, le calibre et le poids spécifique des tubercules de pomme de terre ainsi que sur le recouvrement apparent en N des tubercules (Nrec), l'azote résiduel du sol (RSN) à la récolte et la concentration en nitrate de l'eau du sol (SWN) dans les deux sites de 1999 à 2001. L'essai a été établi aux deux sites représentatifs des ZA préalablement délimitées avec la CEA du sol et présentant des différences de teneur en eau disponible du sol contrôlée par la profondeur au substratum argileux. Chaque essai comportait 21 traitements incluant cinq doses de nitrate d'ammonium (0-200 kg N ha-1 en 1999 et 0-240 kg N ha-1 en 2000 et 2001), chacune appliquée selon cinq modes de fractionnement (100, 75, 50, 25 ou 0 % de N à la plantation et le reste au buttage). Le rendement a été mesuré ainsi que le poids spécifique et le calibre des tubercules. La teneur en N des tubercules a été analysée. Des échantillons de sol (0-0,7 m) ont été prélevés au moment de la récolte et la teneur en nitrates a été analysée. De plus, des lysimètres à succion ont été utilisés tout au long de la saison et après la récolte pour évaluer la SWN. D'un point de vue agronomique, les résultats ont révélé que l'accroissement de la dose de N augmentait le rendement total et commercialisable aux deux sites. La dose de N requise pour optimiser le retour économique variait de 167 à 239 kg N ha-1 dépendamment de l'année et des sites. L'application de la totalité des fertilisants azotés à la plantation ou au buttage diminuait les rendements en tubercules aux deux sites comparativement à une application fractionnée. Le pourcentage de la dose de N appliqué à la plantation pour atteindre le rendement commercialisable maximum variait de 34 à 61% dépendamment de l'année et permettait une augmentation de rendement de l'ordre de 2 à 20 %. La proportion de tubercules de taille large était toujours plus importante dans le site dont le substratum argileux était plus éloigné de la surface (DMZ) que dans le site dont le substratum argileux était plus près de la surface (SMZ). Le rendement en tubercules et le prélèvement en N étaient cependant supérieurs au site SMZ comparativement à ce qui était mesuré au site DMZ lorsque aucun fertilisant azoté n'était appliqué. Par contre, la réponse du rendement en tubercules suite à l'apport de fertilisant azoté était plus prononcée au site SMZ qu'au site DMZ pour une année. Cependant, ces différences n'étaient pas suffisantes pour justifier des gestions différentes de l'azote aux deux sites. Les deux sites différaient fréquemment en termes de rendement et de calibre des tubercules et aussi du poids spécifique, mais pour les deux ZA, la dose optimale de N et le niveau de fractionnement de N étaient similaires. Ces différences peuvent être cependant suffisamment grandes pour justifier des pratiques de gestion différentes de la pomme de terre (e.g. gestion des nutriments, espacement des tubercules) pour optimiser la production de pomme de terre pour le marché de la croustille. D'un point de vue environnemental, l'effet de la dose de N et du fractionnement sur Nrec, RSN et SWN différaient parfois selon le site. Le Nrec était moins sensible à la dose de N et au fractionnement au site SMZ qu'au site DMZ. L'application de la même dose de fertilisant azoté résultait généralement en une quantité plus importante de RSN à la récolte au site SMZ qu'au site DMZ. À plusieurs reprises en 1999 et 2001, le SWN du site DMZ était plus élevé que celui du site SMZ indiquant un lessivage plus élevé des nitrates au site DMZ comparativement au site SMZ. Différentes stratégies de gestion spécifique de l'azote pourraient être utilisées à ces deux sites pour améliorer l'efficacité de l'utilisation l'azote et limiter les risques de pertes de nitrates par lessivage. Cependant, la variabilité temporelle intra- et interannuelle contrôlée majoritairement par les conditions climatiques était supérieure à la variabilité spatiale de N. Ceci met en évidence le besoin d'un modèle dynamique et holistique du statut azoté dans le sol et/ou la culture pour aider le producteur à ajuster les niveaux de fertilisants azotés à l'intérieur d'un même champ et d'une même saison.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2005-2006 / Sur un loam argileux supportant une rotation maïs-soya, nous avons évalué les effets du travail du sol et de la fertilisation N et P sur le contenu en C du sol (0-60 cm) et la quantité de C apportée par les cultures. Alors que l'absence de labour augmente la teneur en C à la surface du sol, la présence du labour accroît la teneur en C des horizons inférieurs. Il en résulte des stocks de C statistiquement équivalents pour les deux modes de travail du sol lorsque l'ensemble du profil est considéré. Le labour et la fertilisation N et P ont entraîné une augmentation des apports de C par les cultures, mais n'ont pas eu d'incidence sur les stocks de C du profil entier. La fertilisation N influence toutefois de façon différentielle la teneur en C des sols labourés et non labourés dans le premier tiers du profil de sol.

Le but de ce projet consistait à développer des produits antimicrobiens naturels à base de bactériocines de bactéries lactiques et d'évaluer leur potentiel pour la biopréservation des produits marins prêts à consommer. Dans un premier temps, une nouvelle bactériocine de classe lia, la divergicine M35 produite par Carnobacterium divergens isolée de moules fumées, a été purifiée et caractérisée sur le plan biochimique et moléculaire. La divergicine M35 possède une séquence de 43 acides aminés et une masse moléculaire de 4518.75 Da. Elle possède un pouvoir anti-Listeria marqué contre de nombreuses souches de Listeria monocytogenes. À l'inverse, elle demeure inactive contre des souches de Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus, Bifldobacterium et Escherichia. Par la suite, les paramètres de production de la divergicine ont été déterminés dans un milieu de grade alimentaire à base d'hépatopancréas de crabe des neiges, un sous-produit de l'industrie halieutique. D'une part, les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence le potentiel du milieu hépatopancréas de crabe à permettre la croissance de G divergens M35 aux températures de réfrigération. D'autre part, une production de divergicine M35 satisfaisante et comparable au milieu MRS7m a été obtenue dans les mêmes conditions expérimentales. En dernier lieu, différentes stratégies d'addition de la divergicine M35 (culture productrice, divergicine M35 pure ou sous forme de bio-ingrédient actif issu du surnageant de culture concentré du milieu hépatopancréas de crabe) ont été comparées afin de valider l'activité anti-Listeria de la divergicine M35 dans le saumon fumé à froid entreposé à 4°C durant 21 jours. Un effet antimicrobien supérieur sur L. monocytogenes a été obtenu dans les filets contenant G divergens M35 après 10 jours d'entreposage, comparativement à ceux traités avec la divergicine pure ou le bio-ingrédient. G divergens M35 n'a causé aucune altération des caractéristiques organoleptiques et sensorielles des filets de saumon par rapport aux filets témoins non-inoculés. Aussi, les niveaux de bases azotées volatiles totales et d'aminés biogènes étaient inférieurs à la norme permise en fin de période de conservation. Ainsi, ce projet de recherche a démontré le potentiel d'application de la divergicine M35 pour la bio-préservation des produits marins prêts à consommer envers L. monocytogenes . / The aim of this research was to develop natural food-grade bacteriocins as antimicrobial ingredients and to evaluate their bio-preservative potential against Listeria monocytogenes in ready-to-eat seafood. Carnobacterium divergens M35 was isolated from a commercial sample of frozen smoked mussels and was shown to produce a new class Ha bacteriocin named divergicin M35. The purification procedure allowed the recovery of 10% of the bacteriocin present in the culture supernatant with purity higher than 99%. Divergicin M35 had a molecular mass of 4518.75 Da and an amino acid sequence of 43 amino acids. It showed powerful anti-listerial activity, especially against numerous isolates of L. monocytogenes but not against strains of Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus, Bifidobacteria and Escherichia. The optimal parameters for the growth of C. divergens M35 and the production of divergicin M35 were then determined in various synthetic media and in snow crab hepatopancreas-based medium, a natural food grade by-product of crustacean processing. Snow crab hepatopancreas-based medium allowed growth of C. divergens M35 and divergicin M35 production, especially at refrigerated temperatures.The obtained results suggest that snow crab hepatopancreas-based medium could replace the more expensive MRS successfully for the production of food-grade bacteriocins, especially those produced by fish-acclimatized bacteria. Afterwards, purifïed divergicin M35, divergicin M35 bio-ingredient or C. divergens M35-producing divergicin strain were applied on cold-smoked wild salmon fillets to evaluate and compare their potential to inhibit the growth of L. monocytogenes during 21 days at 4°C. An increased reduction in L. monocytogenes viable count was obtained with C. divergens M35 treated samples till 10 days of storage as compared to purifïed divergicin M35 or divergicin bio-ingredient. Compared with un-inoculated samples, the addition of C. divergens M35 did not affect color and texture of salmon fillets throughout the storage period. Total volatile base nitrogen and levels of biogenic amines remained below the maximum acceptable in fish appreciation. Overall, the results of this study showed clearly the potential application of C. divergens M35 culture as well as divergicin M35 bio-ingredient for the inactivation of L. monocytogenes in ready-to-eat seafood.

Ce travail avait pour but d’améliorer les propriétés rhéologiques (fermeté, viscosité apparente) et la synérèse de yogourts brassés en ajoutant des complexes composés d’isolat de protéines sériques (IPL) et de pectine comme agent stabilisant. Les complexes ont été stabilisés par l’application d’un traitement thermique afin de résister à une remontée de pH à 7.0. Parmi les concentrations étudiées, 0.1% de complexes non chauffés a donné les meilleures propriétés rhéologiques. Les complexes traités thermiquement n’ont pas permis d’améliorer les caractéristiques du yogourt. Cet effet est possiblement relié à l’utilisation combinée de pectine et d’IPL plutôt qu’à la complexation des biopolymères. Utiliser une solution d’IPL et de pectine, non complexée, a donné des propriétés rhéologiques supérieures aux complexes non chauffés. La variation du ratio caséines-protéines totales a permis d’obtenir des résultats différents: les complexes non chauffés ont donné de meilleures propriétés rhéologiques que la solution d’IPL et de pectine non complexée. / The aim of this work was to improve the rheological properties and whey retention of stirred yoghurts by the addition of whey protein isolate (WPI) and low methoxyl pectin complexes as stabilizing agent. The developed complexes were stabilized to a pH adjustment to 7.0 by the application of heat treatment. The level of incorporation to obtain adequate finish characteristics was determined. The stabilized complexes (heat treated) were unable to enhance the rheological properties of yoghurt despite of unheated complexes did. This effect could be due to the addition of WPI and pectin without complexe formation. Using a WPI and pectin solution without complexe formation led to increase the rheological properties. Varying the casein to total protein ratios gave different results: unheated complexes permitted to obtain greater rheological properties than WPI and pectin solution without complexe formation.

Ce projet avait pour objectif d'évaluer l'efficacité d'un nouveau biofongicide constitué d'ail sous forme d'extrait brut et de chitosane lactate, un dérivé soluble du chitosane, pour lutter contre le blanc de la tomate de serre causé par l'agent pathogène Oïdium neolycopersici. Les expériences menées en serre ont permis de constater que le biofongicide appliqué à toutes les semaines, permettait une répression de la maladie similaire à celle du soufre. Appliqué aux deux semaines, son efficacité à réprimer la maladie devenait significativement inférieure à celle du soufre sans toutefois avoir d'incidence sur le rendement et la qualité des fruits. Les observations cytologiques d'échantillons foliaires provenant de plants traités avec le biofongicide ont permis de confirmer son activité antifongique, par l'altération des hyphes à la surface foliaire ainsi que la plasmolyse des haustoria dans les cellules épidermiques de l'hôte.

L'arabinoxylane est un polysaccharide complexe qui est préférablement fermenté par Bifidobacterium longum comparativement aux autres bactéries intestinales. Le but de cette étude était d'identifier les gènes impliqués dans la fermentation de l'arabinoxylane et un gène catabolique, ainsi que de mesurer l'expression différentielle de ceux-ci à l'aide du PCR en temps réel. L'ARN total de B. longum a été extrait durant trois phases de croissance dans un milieu contenant du glucose, de l'arabinose, du xylose ou de l'arabinoxylane. En présence d'arabinoxylane, l'expression des gènes abfB (5 et 6 fois) et xynD (12 et 6 fois) est plus élevée qu'en présence de glucose pour les phases mi et fin exponentielle respectivement. Une augmentation de l'expression des deux gènes à la fin de la phase exponentielle est aussi observée en présence de xylose et d'arabinose. L'expression du gène Idh est plus faible en milieu qu'en fin de phase exponentielle. Cette recherche montre que les gènes ahfB, xynD et Idh sont différentiellement exprimés lorsque B. longum catabolise l'arabinoxylane. / Arabinoxylan is a complex polysaccharide which is preferably fermented by Bifidobacterium longum as compared to other intestinal bacteria. The aim of this study was to identify genes involved in arabinoxylan fermentation and a catabolic gene and measure the differential expression of those using real time PCR. Total RNA of B. longum NCC2705 was extracted during three growth phases in medium with glucose, arabinose, xylose or arabinoxylan as carbon source. In presence of arabinoxylan, the expression of abfB (5 and 6 fold) and xynD genes (12 and 6 fold) was higher than in the presence of glucose in mid and late exponential growth, respectively. An increase in the expression of the two genes at the late exponential growth phase was also observed in the presence of xylose and arabinose. The expression of the Idh gene was lower in the mid than in the late exponential phase of growth. This research shows that the genes abfB, Idh and xynD are differentially expressed when B. longum catabolizes arabinoxylan.

Comme tous les autres acides gras polyinsaturés, les ALC sont sujet à la dégradation oxydative. Dans cet optique, ce projet consistait à caractériser la susceptibilité oxydative de l' isomère 9-cis, ll-trans ALC dans la matière grasse laitière et les matières grasses laitières enrichies en ALC et de suggérer un moyen de le stabiliser dans ces matrices. Les résultats ont permis de constater la vulnérabilité de l' isolnère 9-cis, lI -trans ALC à l' oxydation. 'L' enrichissement en ALC augmente sa stabilité oxydative dû à la formation des acides gras furaniques qui peuvent agir comme antioxydant, probablement ' par une compétition avec les autres acides gras pour réagir avec les molécules d' oxygènes. Par ailleurs, l' d-tocopherol présent dans la matière grasse enrichie par contrôle de la diète favorise une plus grande stabilisation de l' isomère 9-cis, ll-trans ALe comparativement à l'ALC présent dans la fraction de gras laitier obtenu par distillation moléculaire. L' étude des produits secondaires d' oxydation des ALC ont permis"'de confirmer la formation des acides gras furaniques dans les échantillons. Par ailleurs, l 'ajout de l' a-tocopherol à 150 - 600 ppm procurait une stabilisation de l' ALC dans la fraction de gras laitier comparativement aux autres antioxydants étudiés: l'acide citrique et le palmitate d ' ascorbyle.

Les objectifs de la présente thèse étaient d'établir les conditions optimales de solubilisation du chitosane, de l'inhibition de l'activité hydrolytique de la chitosanase, et de la déminéralisation des oligomères par un système intégré d'électrodialyse avec membranes bipolaires (ÉDMBP) à 3 compartiments. Lors de l'électroacidification du chitosane, la configuration bipolaire / anionique et une alimentation du chitosane en plusieurs étapes ont mené à un rendement de solubilisation de 91% en 60 minutes en utilisant une intensité de 20 mA/cm2 . Un colmatage des cadres séparateurs et des membranes monopolaires a été constaté pendant le procédé de solubilisation du chitosane. Cette limitation était due à la précipitation de chitosane à pH alcalin. Le phénomène de dissociation des molécules d'eau à l'interface des membranes monopolaires a été identifié comme étant responsable de l'insolubilisation du chitosane en présence d'ions hydroxyles. La réduction du colmatage de chitosane a été réalisée par l'emploi d'une solution de HC1 dans le compartiment de basification ou par l'utilisation d'une densité de courant de 4 mA/cm2 ne dépassant pas le courant limite. Dans ces conditions, un rendement de solubilisation de 98 % a été atteint à la fin du traitement d'électroacidification. Les études portant sur la stabilité et l'activité de l'enzyme chitosanase ont montré que celleci était stable pour les pH allant de 3 à 8 pendant au moins 7 h. L'électrobasification a été utilisée pour contrôler la cinétique d'hydrolyse du chitosane par la chitosanase. Il a été démontré que l'activité catalytique de la chitosanase en présence de chitosane diminuait après ajustement du pH par électrobasification. La vitesse de réaction a été réduite de 50 % après ajustement du pH de 5.5 à pH 6, tandis que la réaction a été complètement inhibée pour des valeurs supérieures à pH 7. La diminution de la vitesse de réaction a été attribuée à l'insolubilisation du substrat de chitosane et à la dénaturation de la chitosanase à pH alcalins. La déminéralisation des oligomères de chitosane a été réalisée dans le compartiment central de diluât du système d'ÉDMBP. Un taux de déminéralisation de 53 % a été atteint au bout de 60 minutes de traitement. Le système intégré d'ÉDMBP a permis de rationaliser la production d'oligomères de chitosane de haute pureté en proposant un procédé global qui réalise simultanément la solubilisation du chitosane, l'inhibition de l'activité hydrolytique de la chitosanase, et la déminéralisation des oligomères.

Cette étude avait pour objectif d'évaluer l'impact de l'environnement d'élevage durant la période hivernale sur les performances de croissance et la qualité de la viande des agneaux lourds. Soixante-quatre agneaux de race Dorset (32 mâles et 32 femelles) ont été élevés dans deux environnements d'élevage (bergerie tempérée 10,9 °C ± 0,70 ou bergerie froide -2,0 °C ±5,16) jusqu'à un poids d'abattage de 41-45 kg pour les femelles et 46-50 kg pour les mâles. Aucun impact négatif de l'élevage sous l'environnement froid n'a été observé au niveau de la croissance ni de la qualité de carcasse. Au niveau musculaire, l'élevage sous l'environnement froid a influencé la proportion des fibres composant le longissimus dorsi en faveur des fibres oxydo-glycolytique. Finalement, l'environnement d'élevage n'a eu qu'un faible impact sur la qualité de la viande, l'environnement froid favorisant la jutosité perçue par les dégustateurs.

Le but de cette étude était d'évaluer les effets de la vitesse de croissance, du poids d'abattage et du sexe sur la composition de la carcasse et la qualité de la viande de porcs commerciaux. Les porcs sont transportés, abattus et réfrigérés conventionnellement. À 24 heures post mortem, les mesures de qualité de la viande et la dissection de la carcasse sont effectuées. Le poids de carcasse, le rendement et le gras dorsal ont augmenté avec l'accroissement du poids d'abattage. Les proportions en muscle, gras et os n'ont pas varié avec le poids. Des teneurs en muscle plus élevées sont obtenues par les femelles et les porcs à croissance lente. Les paramètres de qualité ne sont pas affectés par les traitements. Le poids d'abattage n'affecte pas les caractéristiques de la carcasse ni la qualité de la viande, mais la vitesse de croissance peut affecter la composition de la carcasse.