La matrice du fromage Cheddar est souvent, selon les souches, un milieu propice à la survie des probiotiques au cours de la fabrication et de l’entreposage à long terme. Elle les protégerait également lors du passage dans le tractus gastro-intestinal, leur permettant d’atteindre l’intestin sous une forme viable. Par contre, la compétition avec les lactocoques pour les nutriments, le pH acide, le sel et la présence d’oxygène pendant la fabrication sont tous des facteurs qui peuvent affecter la viabilité des probiotiques. Dans le but de vérifier les paramètres influençant la viabilité des probiotiques dans le fromage Cheddar pendant la fabrication et la maturation, six souches probiotiques commerciales ont été sélectionnées. Il s’agit des souches Lactobacillus rhamnosus GR-1, Lb. rhamnosus GG, Lb. rhamnosus R0011, Lactobacillus helveticus R0052, Lactobacillus acidophilus LA-5 et Bifidobacterium animalis ssp. lactis Bb-12. Dans un premier temps, afin de déterminer la nature des interactions possibles avec les lactocoques de fabrication, une étude de biocompatibilité a été effectuée avec quatre souches de lactocoques commerciaux ainsi qu’un mélange de lactocoques commerciaux. Il s’est avéré que la biocompatibilité des probiotiques était variable en fonction du lactocoque. Le lactocoque W62 était le plus biocompatible pour les souches probiotiques. Dans l’extrait acellulaire de la souche W62, la combinaison des souches Bb-12 et GR-1 était plus performante. La viabilité des six souches probiotiques seules et des souches Bb-12 et GR-1 fut ensuite évaluée dans des caillés modèles composés du lactocoque (W62), de deux pH (5.0 et 5.4) et de deux S/H (2.5 % et 4.5 %). Chacune des souches probiotiques étaient affectées différemment en fonction du pH, du S/H et de la présence de la souche W62. Dans les caillés modèles, la viabilité des souches de Lb. rhamnosus (GR-1, GG et R0011) était meilleure que celle des souches Lb. acidophilus LA-5, B. lactis Bb-12 et Lb. helveticus R0052. Lors de leur co-culture, la population des souches Bb-12 et GR-1 était plus élevée que lorsqu’elles étaient seules. Des fromages furent ensuite fabriqués avec ces deux souches seules ou en combinaison. Pendant la fabrication fromagère, la viabilité de la souche Bb-12 diminua de 1 log UFC/g pendant la cuisson. Des essais en mini-fromagerie confirmèrent qu’une agitation élevée pendant la cuisson diminuait la survie de la souche Bb-12. Par contre, il fut impossible de confirmer si l’oxygène était aussi en cause. Pendant l’affinage des fromages, les deux souches probiotiques ont maintenu leur population dans les fromages pendant les douze semaines d’affinage. La protéolyse ainsi que la quantité d’acides organiques étaient plus élevées dans les fromages contenant la souche GR-1. Le fromage contenant la souche Bb-12 entreposée à 4°C avait des propriétés sensorielles différentes des fromages contenant la souche GR-1. / When added to Cheddar cheese, viability of probiotic strains vary according to combination of several factors. These factors are the probiotic strain being studied, the lactic acid bacteria strain used in the manufacture of cheese, the presence of other probiotic strains, stirring while cooking, pH, salt on moisture (S/M) content and ripening temperature. The lactic acid bacteria strain used for Cheddar cheese process influence the viability of probiotic strains. In the same way, co-culture of two probiotic strains can also affect their viability. While cooking procedure, high level of agitation may affect probiotic strain viability. During ripening, each probiotic strain had a single survival profile according to the pH, S/M and ripening temperature. Moreover, depending on the probiotic strain added in cheese, proteolysis and the amount of organic acids had increase. This increase causes changes in texture and in sensory properties of Cheddar cheese.

Deux études ont été initiées dans le but d’évaluer les effets du type de fourrages et du rapport fourrage : concentrés sur la synthèse ruminale de vitamines B. Dans un premier essai, huit vaches Holstein ont été alimentées avec une ration contenant de l’ensilage de luzerne ou de l’ensilage de dactyle comme unique fourrage. Dans un deuxième essai, quatorze vaches Holstein ont été alimentées avec une ration à faible taux de fourrages (44.8%) ou à fort taux de fourrages (64.1%). Utiliser le dactyle comme unique fourrage a augmenté les synthèses ruminales de thiamine, riboflavine, niacine et vitamine B6, mais n’a eu aucun effet sur celle de vitamine B12. Utiliser une ration à bas taux de fourrages a augmenté la synthèse ruminale de thiamine et de niacine, mais a réduit celle de la vitamine B12 tout en diminuant la dégradation ruminale de la vitamine B6. Cette étude est une étape vers l’identification de rations qui nécessiteront une éventuelle supplémentation afin d’optimiser la production laitière. / B-vitamins are synthesized by rumen microflora but knowledge on factors affecting this synthesis is very scarce. Two studies were conducted to determine the effects of dietary factors such as family forage or forage-to-concentrate ratio on B-vitamin ruminal syntheses. In study 1, eight Holstein cows were fed with diets containing either alfalfa or orchardgrass silages as sole forage. In study 2, fourteen Holstein cows were fed low-forage (44.8% forage) or high-forage (64.1% forage) diets. Apparent ruminal synthesis of thiamin, riboflavin, niacin and vitamin B6 were greater with orchardgrass silage than with alfalfa silage. Using a low-forage diet increased ruminal syntheses of thiamin, riboflavin and niacin, reduced vitamin B6 degradation, but decreased ruminal synthesis of vitamin B12. These studies are a step towards identification of diets that may require B-vitamin supplementation to optimize milk production of dairy cows.

Au moment de l'éjaculation, les spermatozoïdes sont exposés à des protéines sécrétées par le testicule, l'épididyme, les vésicules séminales et les glandes sexuelles accessoires. Tous ces tissus contribuent, de par leurs sécrétions, à la formation du plasma séminal. Malgré le fait que 70% des protéines totales qui constituent le plasma séminal proviennent de la famille des «heparin-binding proteins», nous avons mesuré de l'activité 3'-5'AMPc-PDE grâce à des essais enzymatiques. Après avoir déterminé les conditions optimales de l'essai (2uL de plasma séminal frais), nous avons mesuré une activité enzymatique de 11.35±0.85 fMol d'AMPc hydrolizé/minutes/u.g de protéines (n=18). De plus, nous avons réalisé la même expérience sur des aliquots du plasma séminal préalablement analysé et conservé à -80°C, après l'avoir décongelé une fois. Les données suggèrent que l'activité enzymatique totale n'est pas altérée dans ces conditions (10.05±3.96 fMol/min/ug protéines (n^lO). Aussi, en déterminant l'activité 3'-5' AMPc-PDE sensible à différents inhibiteurs nous avons constaté que l'activité totale est inhibée de 70% lorsque l'échantillon est en présence d'IBMX (7.16±0.87 fMol/min/ug de protéines), de 20% lorsqu'en présence de Cilostamide (1.68±0.27 fMol/min/ug de protéines) et de 50% lorsqu'en présence de Papaverine (4.8±0.53 fMol/min/ug de protéines). Ceci nous a permis de dresser le profil des PDE contribuant à l'activité totale dans le plasma séminal bovin. Grâce à une technique de chromatographie échangeuse d'ions, nous avons purifié la protéine responsable de l'activité 3'-5' AMPc-PDE prépondérante (PDE 10) dans le plasma séminal bovin. Afin de vérifier sa présence dans les fractions recueillies d'intérêt, nous avons réalisé des analyses d'immunobuvardages en utilisant un anti-PDE10 monoclonal. Les deux bandes immunoréactives détectées ont un poids moléculaire d'approximativement 75kDa et 65kDa. Finalement, nous avons extrait l'ARN des tissus suivants : testicule, tête et queue de l'épididyme et vésicules séminaux afin de vérifier si le transcrit de PDE 10 se retrouvaient dans ceux-ci. Nous avons détecté une bande à la hauteur attendue (502 paire de bases) pour tous les tissus et l'homologie des produits PCR avec la séquence prédite de Bos taurus (XM582454, pubmed) est de plus de 90%.

Les bleuets présentent un grand intérêt dans le domaine nutraceutique en raison de leur forte teneur en composés antioxydants qui contribuent à la prévention contre certaines maladies chroniques. Les bleuets frais sont très périssables. Ils doivent donc être conservés soit par congélation ou bien transformés par des technologies de séchage. L'épaisseur de la cuticule épidermique et la structure des cires épicuticulaires hydrophobes se comportent, cependant, comme une véritable barrière contre la diffusion de l'humidité durant la déshydratation ralentissant ainsi le procédé. Par conséquent, le but de cette étude est d'étudier l'impact du prétraitement à l'azote liquide (-196°C) sur l'accélération de la cinétique de déshydratation osmotique des deux espèces de bleuets bien distinctes, le Vaccinium corymbosum L. et le Vaccinium angustifolium, ainsi que sur la qualité physicochimique des fruits déshydratés. Le temps d'immersion des bleuets dans le N₂ liquide et le nombre de chocs thermiques, ont étés les principaux facteurs qui accélèrent la perte d'eau. Une réduction du temps de déshydratation entre 45 et 65% par rapport aux expériences faites avec des bleuets non traités, a été obtenue. Diverses observations microscopiques confirment que la diminution de l'épaisseur de la cuticule par décirage et la fragilisation de Tépiderme facilitent le transfert d'eau et du sucre durant le processus osmotique. La caractérisation chimique initiale des bleuets a montré des fortes teneurs en phénols et en anthocyanes. La déshydratation osmotique couplée au N₂ liquide à des effets considérables sur certains paramètres de qualité (aw, volume) et une légère diminution des teneurs en phénols et en anthocyanes par rapport aux bleuets frais.

L'ovule est la seule cellule capable de remodeler l'information génétique de deux parents en celle d'un nouvel embryon, et ce potentiel s'est hautement conservé au cours de l'évolution. La reprogrammation d'un noyau se produit, pour la majorité des espèces, en absence de transcription. Ainsi. l'ARN et les protéines présentes dans l'ovule au moment de la fécondation constituent tout le matériel nécessaire pour soutenir le développement embryonnaire précoce. Les mécanismes tels que l'arrêt méiotique, la méthylation/déméthylation de l'ADN et les réarrangements épigénétiques sont communs à la majorité des vertébrés. Par contre, certaines différences peuvent être observées dans des processus tels la fécondation et la reconnaissance des gamètes. Ce projet vise à identifier des gènes conservés chez les vertébrés et impliqués dans les mécanismes de reprogrammation, puis d'évaluer l'impact de la surexpression de gènes sélectionnés sur la configuration de la chromatine de cellules humaines. La première étape du projet était d'établir un profil fonctionnel des différences et similitudes observables dans le transcriptome de l'ovule des vertébrés. Pour ce faire, nous avons comparé le transcriptome de l'ovule humain aux transcriptomes spécifiques à l'ovule de souris, de bovin et de xénope via une analyse par biopuce développée au sein de notre laboratoire. Pour la seconde partie de la thèse, nous avons sélectionné des candidats qui ont été surexprimés dans des cellules humaines en culture, et avons évalué leur impact à plusieurs niveaux sur la chromatine. Suite aux résultats obtenus, nous nous sommes concentrés sur l'analyse de gènes pouvant être impliqués dans la déméthylation de l'ADN et avons vérifié si leur coexpression pouvait induire la déméthylation d'ADN dans des fibroblastes humains. Une approche d'immunoprécipitation de chromatine et de séquençage au bisulfite nous a permis d'observer une déméthylation modérée à certains sites spécifiques, confirmant un rôle de ces gènes dans la déméthylation de l'ADN humain. Les travaux présentés dans cette thèse permettent de souligner le potentiel de gènes ovocytaires à reconfigurer la chromatine dans d'autres types cellulaires. Leur caractérisation plus poussée pourrait notamment contribuer à des avancements dans la compréhension et la maîtrise des mécanismes de reprogrammation pour la recherche en reproduction ou en médecine regenerative.

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

Les lentilles produites au Canada sont peu transformées et peu valorisées, bien qu’elles constituent une importante source de protéines dont les effets santé sont de plus en plus reconnus. Certains bénéfices potentiels ayant été répertoriés incluent la séquestration des acides biliaires, l'inhibition de l'enzyme convertissant l'angiotensine-1, l'abaissement du cholestérol, l'équilibre de la glycémie, et des effets préventifs contre la maladie artérielle périphérique, le diabète et le cancer. Cependant, leur faible digestibilité et biodisponibilité liées aux facteurs antinutritionnels limitent l’utilisation des lentilles. Ce projet vise à étudier l’impact du traitement à la chaleur sur la structure et la digestibilité des protéines de lentilles. Dans un premier temps, l’impact des traitements thermiques sur la dénaturation et la gélification des protéines de lentilles a été étudié en faisant varier les conditions du milieu, notamment le pH et la force ionique. Le mécanisme de formation des gels a été étudié par calorimétrie DSC, FTIR et par rhéologie à petites déformations à différents pH 3, 7 et 9 en absence et en présence de CaCl2. Les résultats de DSC ont montré qu’aux pH 3, 7 et 9, il n’y a pas de différence significative (0,05) de la température de dénaturation (Td) enregistrée. Par contre Td augmente en présence de CaCl2 mais reste significative (p ˂ 0,05) à 50 mM de CaCl2. Avec le FTIR, nos résultats ont montré une intensité plus importante des bandes d’agrégation dans les conditions en présence de CaCl2. Cependant, la rhéologie dynamique à petite déformation a montré qu’à pH 9 en présence et en absence de CaCl2, le module d’élasticité (G’) reste plus élevé que les autres pH dans les mêmes conditions. Dans un deuxième temps, l’impact du traitement à la chaleur sur la digestibilité des protéines de lentilles a été étudié in vitro. La sensibilité aux enzymes digestives des protéines natives et dénaturées à la chaleur a été étudiée et comparée à celle des protéines gélifiées. Les résultats de la deuxième partie ont montré que les protéines dénaturées avaient une sensibilité plus élevée à l’hydrolyse par les enzymes protéolytiques que les protéines natives. Les protéines gélifiées à pH 9 ont générées des peptides avec un poids moléculaires environ 3 kDa et moins, plus petits par rapport aux gels à pH 3 et 7. De même, la présence de CaCl2 (50 mM) dans les différentes conditions de pH n’a pas ii modifié la sensibilité à la dégradation des gels formés. Bien que le CaCl2 favorise l’agrégation des protéines de lentilles, la chaleur semble nécessaire à l’exposition des sites d’attaques des enzymes protéolytiques, comparé à l’hydrolyse protéique des échantillons sans traitement thermique. / Most lentils produced in Canada are not processed and valorized, although they constitute an important source of proteins, the health benefits of which are now well recognized. These health benefits include the sequestration of bile acids, inhibition of angiotensin-converting-enzyme-1, lowering of cholesterol, maintaining blood sugar levels, and preventive effects against peripheral arterial disease, diabetes and cancer. However, the low digestibility and bioavailability deriving from anti-nutritional factors limit the use of lentils. This project aims to study the impact of heat treatment on the structure and digestibility of lentils’ proteins. Initially, the impact of heat treatment on the denaturation and gelation of the proteins of lentils was studied by varying environmental conditions such as the pH and ionic strength. The mechanism of formation of gels was studied by DSC, FTIR and small deformation rheology at pH 3, 7 and 9, in absence and presence of CaCl2. The results obtained from DSC indicate that at pH 3, 7 and 9, there is no significant difference (p ˂ 0.05) between the denaturation temperatures (Td). However, the Td increases in the presence of CaCl2 and is significantly higher (p ˂ 0.05) when the concentration of CaCl2 reaches 50 mM. Furthermore, FTIR results show a higher intensity of the aggregation bands in the presence of CaCl2. On the other hand, small deformation rheology indicates that at pH 9, in the presence or absence of CaCl2, the elastic modulus (G’) is the highest. The impact of heat treatment on the digestibility of lentils’ proteins was then studied in vitro. The effects of digestive enzymes on native, heat denatured and gelled proteins were evaluated. The data indicate that the denatured proteins are more sensitive to proteolytic hydrolysis than the native proteins. At pH 9, the gelled proteins generate peptides with a molecular weight around 3 kDa or less, which are much smaller compared to that obtained at pH 3 and pH 7. Similarly, the presence of CaCl2 (50 mM) in different pH conditions does not affect the degradation of the gels. Although CaCl2 promotes the aggregation of lentil proteins, heat treatment is necessary to reveal the target sites of proteolytic enzymes.

Au Canada, l'industrie de la transformation laitière est aux prises avec des pertes économiques importantes causées par la variabilité des fromages produits. Le fromage Cheddar est un écosystème complexe formé des bactéries du ferment (Lactococcus sp.) et de la flore secondaire (principalement des lactobacilles) qui sont essentielles au développement de la flaveur et de la texture typique de ce type de fromage, mais le rôle de chaque espèce reste peu connu. L'objectif de cette étude était de déterminer la contribution des espèces bactériennes les plus actives à la fabrication et à la maturation du fromage Cheddar afin de mieux comprendre leur évolution tout au long de l'affinage. Des méthodes moléculaires ont été utilisées pour évaluer l'abondance, la diversité, la viabilité et l'activité des bactéries. Des fromages Cheddar expérimentaux et commerciaux ont été analysés par banques de clones (basées sur l'ADNr et l'ARNr 16S) et par PCR quantitative (qPCR pour l'ADN et RT-qPCR pour l'ARN) pour évaluer l'impact de la thermisation du lait (fromages faits avec du lait thermisé ou du lait pasteurisé) et de la température de maturation (4, 7 ou 12 °C) sur l'évolution de l'abondance (ADNr 16S) et de la viabilité (ARNr 16S) des populations bactériennes pendant l'affinage, tout en permettant le suivi de gènes liés au développement de la flaveur (Idh, bcaT, araT). Une approche de RT-qPCR à haut débit a aussi été utilisée pour analyser les profils transcriptomiques de Lactococcus lactis subsp. cremoris SK11 et Lactobacillus casei ATCC 334 en culture mixte dans des modèles de fabrication (test d'activité de Pearce) et de maturation fromagère (caillés modèles). La diversité des souches du groupe L. casei I L. paracasei isolées de tous les fromages a aussi été étudiée par séquençage multilocus (MLST). Les résultats démontrent que les lactocoques restent l'espèce dominante tout au long de la maturation et que les lactobacilles les plus abondants ne sont pas nécessairement les plus actifs. L'abondance des lactobacilles diminue pendant la maturation dans les fromages pasteurisés, mais la viabilité de L. casei I L. paracasei et L. buchneri I L. parabuchneri augmente dans les fromages thermisés, surtout après une maturation à 12 °C, L. casei I L. paracasei étant l'espèce la plus active. De plus, les souches de cette espèce qui ont été isolées de tous les échantillons de fromage sont proches phylogénétiquement même si elles proviennent de sources différentes. L'expression des gènes ldh, bcaT et araT suggère que Idh pourrait être utilisé comme marqueur moléculaire pour évaluer la contribution des lactocoques et des lactobacilles pendant la maturation. Dans les modèles fromagers, les gènes liés au métabolisme des carbohydrates étaient plus exprimés chez L. lactis subsp. cremoris SK11 en culture mixte. Cette condition avait aussi un impact sur la réponse transcriptomique des gènes liés au métabolisme des acides aminés, à la dégradation des peptides et à la réponse au stress chez L. casei ATCC 334. Certains gènes (metC pour les deux espèces, galK, adh et Idh pour SK11 et luxS, pepQ, pepM et pepX pour 334) pourraient être utilisés comme marqueurs moléculaires pour suivre des fonctions métaboliques utiles pendant la fabrication et la maturation fromagère dans un environnement à plusieurs espèces bactériennes comme le fromage Cheddar. Cette étude a permis de quantifier l'évolution de l'abondance et de la viabilité des bactéries du fromage Cheddar en cours de maturation tout en identifiant des marqueurs moléculaires pouvant servir à améliorer la reproductibilité des caractéristiques d'un bon fromage. Les prochains travaux devront se pencher sur l'application de cette approche quantitative à d'autres échantillons de fromage Cheddar ou d'autres types de fromages et devront intégrer l'étude du transcriptome d'autres espèces de lactobacilles afin de mieux comprendre leur contribution au développement de la flaveur. À terme, les résultats présentés dans cette thèse pourront être utilisés afin de mieux contrôler l'affinage en industrie.

L'émergence de pathogènes multi-résistants ne cesse d'augmenter et présente un problème majeur dans le secteur alimentaire et de santé. La recherche d'une nouvelle classe d'agents antimicrobiens considérée comme solutions de rechange aux antibiotiques conventionnels est rendue quasi-obligatoire et d'une importance cruciale. Une des alternatives prometteuses est l'utilisation des peptides antimicrobiens (PAM). L'utilisation des PAM d'origine bactérienne, appelés bactériocines, comme une option prometteuse dans la lutte contre ce phénomène de résistance est d'un intérêt potentiel à l'heure actuelle. Des études ont mis en évidence la relation structure-fonction de ces molécules anti-pathogènes. Cependant, les modèles utilisés dans les études d'activités antimicrobiennes contre des souches bactériennes à Gram négatif et à Gram positif, s'avèrent insuffisants. La présente étude vise à développer des modèles in silico simulant les caractéristiques physicochimiques et structurales des membranes bactériennes d'Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus et Listeria monocytogenes. Pour ce faire, les données relatives à la composition de la membrane de chaque bactérie ont été rassemblées, ensuite les composantes sélectionnées ont été construites grâce au logiciel «Chemdoodle» et regroupées dans une bibliothèque tridimensionnelle constituée des différentes unités nécessaires au développement des modèles. Une étape d'assemblage a été effectuée à l'aide du logiciel «Molsoft icm-pro». Ces modèles permettront d'étudier les interactions bactériocines-membranes ainsi que de prédire et sélectionner les séquences peptidiques ayant une activité antimicrobienne optimale.

Au Canada, 84 % de la production de laitue provient du Québec et s'effectue essentiellement sur des sols organiques. Toutefois, elle possède des risques importants de stress hydrique (brûlure de la pointe) lors de périodes à forte demande d'évapotranspiration qui peuvent être accentuées par une variabilité spatiale importante des propriétés physiques du sol. Une étude visant à évaluer la performance (consommation en eau et en énergie, lessivage et rendements) de deux échelles de gestion de l'irrigation de la laitue et à étudier les mécanismes de transport de l'eau dans le sol et leurs implications dans l'apparition de symptômes de brûlure de la pointe a été réalisée. Les résultats ont démontré la pertinence d'une gestion fine de l'irrigation, se soldant par un gain de rendement de l'ordre de 17 % lorsque le potentiel matriciel de départ de l'irrigation est maintenu à - 15 kPa lors de période à forte demande d'évapotranspiration.