L’insémination artificielle (IA) avec semence congelée gagne en popularité depuis quelques années au Québec, surtout dans l’objectif d’améliorer la génétique des troupeaux et de réduire le taux de consanguinité devenu inquiétant dans certaines races présentes au Canada. Son utilisation nécessite l’élaboration d’un protocole de synchronisation des chaleurs efficace. Depuis 2010, un nouvel implant hormonal pour la synchronisation des chaleurs a fait son apparition sur le marché canadien : le CIDRMD (« Controlled Internal Drug Release »). Cependant, aucune étude n’est encore rapportée associant le CIDR et l’IA avec semence congelée dans le contexte de production canadien. L’objectif principal de ce projet était de développer un protocole de synchronisation des chaleurs avec CIDR efficace lorsqu’utilisé avec l’IA par laparoscopie avec semence congelée dans le but d’augmenter la fertilité des brebis Romanov. Trois protocoles ont été comparés : (T14) traitement au CIDR de 14 j avec injection d’eCG la veille du retrait et IA 24 h après le début de l’œstrus; (T5) traitement au CIDR de 5 j avec injection d’eCG et de PGF2α la veille du retrait et IA 24 h après le début de l’œstrus; (Témoin) traitement au CIDR de 14 j avec injection d’eCG au retrait et IA à 48 h du retrait. L’étude a eu lieu sur deux saisons sexuelles (automnes 2012 et 2013) dans quatre bergeries commerciales. Un total de six essais a été effectué sur 360 brebis Romanov. Le CIDR a été très efficace pour induire et synchroniser la venue en chaleur des brebis dans un délai de 27 h suivant le retrait (97,1 %). Toutefois le traitement de synchronisation de 5 j a induit les chaleurs plus tardivement que les traitements de 14 j (T14 et Témoin). Les trois protocoles ont permis l’atteinte de taux de fertilité similaires (73,9, 71,8 et 78,9 % pour T14, T5 et Témoin). L’efficacité (nombre d’agneaux nés/nombre de brebis inséminées) et la prolificité des trois traitements ont aussi été similaires. En conclusion, aucun traitement n’a permis l’atteinte d’un taux de fertilité ou d’efficacité plus élevé. Le traitement à heure fixe du retrait serait le plus approprié pour l’utilisation dans les bergeries commerciales puisqu’il est techniquement plus facile à réaliser dans des conditions commerciales tout en permettant l’atteinte d’un taux de fertilité élevé.

Parce que le cholestérol spermatique influence la résistance des spermatozoïdes à la congélation, nous avons émis l’hypothèse que les spermatozoïdes supplémentés en cholestérol exogène subiraient moins de dommages pendant la cryoconservation améliorant leur pouvoir fécondant après décongélation. Etant insoluble, le cholestérol est incorporé dans la méthyl β-cyclodextrin formant un complexe hydrosoluble, cholestérol lié à la cyclodextrine (CLC). Cette étude à montré que le traitement CLC, dans un dilueur de lait écrémé, améliore la cryorésistance de la semence de bouc en augmentant le niveau de cholestérol spermatique, responsable de la résistance des spermatozoïdes au choc au froid et au stress osmotique, sans affecter la capacitation induite in vitro après décongélation. Par insémination artificielle, les semences ayant subient une augmentation de cholestérol exogène ont montré un meilleur taux de fertilité et de prolificité in vivo par rapport à la semence non traitée. Ces observations suggèrent que le traitement CLC pourrait être utilisé pour améliorer la fertilité des troupeaux et mérite des explorations chez d’autres espèces. Evaluer l’efficacité du CLC sur la cryorésistance de la semence de bélier nous a permis de montrer que le traitement CLC est plus efficace dans un dilueur de lait écrémé par rapport à un dilueur de jaune d’œuf commercial. Toutefois, cette amélioration de la qualité spermatique post-dégel n’est pas suffisante pour induire une augmentation de la fertilité in vivo, suggérant la nécessité d’optimiser le protocole de congélation ou une adaptation du protocole d’insémination. Cependant, combiner le traitement CLC au tréhalose (un cryoprotecteur externe) n’a pas montré d’effet synergique sur l’amélioration de la qualité spermatique post-dégel. Finalement, pour amorcer un transfert technologique nous avons montré que le traitement CLC permet de conserver la qualité spermatique de la semence de bouc en présence de plasma séminal, dont le retrait était recommandé en raison de son effet délétère. De plus, le traitement CLC permet le maintain de la qualité de la semence bouc conservée en frais pendant 24 h à 5°C avant congélation facilitant son transport de la ferme vers le laboratoire. Ces résultats démontrent que le cholestérol joue un rôle crucial et essentiel dans la cryoprotection des semences animales. / Because sperm cholesterol content contributes to their resistance to freezing, we hypothesized that exogenous cholesterol incorporated in sperm reduces cryodamage and thus improves the fertilizing capacity of thawed sperm. Being a lipid, cholesterol is insoluble in aqueous media, rendering difficult to deliver to cells in vitro. Methyl β-cyclodextrin is a carrier molecule that couples to cholesterol to form a water-soluble compound, “cholesterol-loaded cyclodextrin” (CLC) that can transfer the cholesterol into cell membranes. The research within this thesis shows that CLC treatment of goat semen enhances fresh sperm resistance to cold shock and osmotic stress due to the increased cholesterol, involving in sperm cryoresistance in a skim milk-based extender without affecting sperm in vitro capacitation after thawing. A pilot field trial in goats demonstrated that artificial insemination with sperm that underwent increased exogenous cholesterol yielded higher fertility and prolificacy rates in vivo compared to untreated semen. These observations suggest that CLC treatment could be used to improve frozen sperm quality and fertility rate of other species. Using ram sperm, our study demonstrated that CLC treatment was more efficient in a skim milk-based extender compared totraditional egg yolk-based extender. However, in vivo fertility of the ram semen that was cryopreserved in the skim milk-based extender with CLC did not differ from semen that was cryopreserved in egg yolk-based extender without CLC. Further research is warranted to combine CLC with other cryoprotection strategies or to modify the insemination protocol to adequately permit capacitation in vivo. However, using CLC treatment with trehalose, a cell impermeable cryoprotectant, did not demonstrate any synergic effect of the cryoprotectants on thawed sperm quality. Finally, in an effort to develop a protocol for semen cryopreservation that can be accessible to the emerging goat industry in Quebec, a pilot test trial demonstrated that goat sperm treated with CLC are more resistant to exposure to seminal plasma than CLC-free sperm in skim milk-based extender. Additionally, CLC treatment markedly improves the post-thaw quality of the sperm after temporary storage for 24 h prior to processing. Together, these results demonstrated that cholesterol has a fundamental and innovative role in animal semen cryoprotection.

La structure et la texture des aliments solides et leur évolution pendant la digestion affectent leur désintégration et la vitesse de libération et de dégradation des protéines. Il a été démontré que la cinétique de digestion a un impact sur l’utilisation postprandiale des protéines. D'autre part, les différentes variétés de fromages présentent des caractères texturaux, variant de souple à ferme, selon les processus technologiques appliqués pour leur fabrication. Ce projet vise à étudier si, et comment, la structure et la texture des fromages affectent la désintégration et la digestion des protéines des fromages. Des fromages commerciaux de textures différentes ont été choisis pour la première étude. Leur désintégration et la digestion des protéines en modèle in vitro ont été caractérisées. Les résultats ont montré que la phase gastrique de la digestion représente l’étape clef de la désintégration. La désintégration à la fin de la digestion gastrique était corrélée négativement avec certains des paramètres texturaux du fromage initial (cohésion et élasticité). Cependant la désintégration était aussi corrélée positivement à la teneur en lipides du fromage. La libération et la dégradation des protéines variaient entre les fromages, en raison de leurs vitesses de désintégration différentes. La deuxième étude a examiné l’impact des changements de texture fromagère, induits par la réduction de la teneur en lipides du fromage seulement, sur la digestibilité des fromages de type Cheddar et Mozzarella. En réduisant la teneur en lipides du fromage Cheddar, la digestion des protéines était ralentie, en raison de sa désintégration plus lente. Par contre la réduction de la teneur en lipides n’influence pas la digestion des fromages Mozzarella, en raison de la faible réduction de la teneur en lipides du fromage qui joue un rôle limité sur la texture du fromage. La désintégration des fromages à la fin de digestion gastrique et duodénale était non seulement corrélée négativement à la cohésion et l’élasticité du fromage initial, mais aussi à la dureté du fromage initial. La troisième étude a vérifié l'impact du changement de la texture du fromage durant la digestion gastrique et son impact sur la désintégration du fromage, en utilisant les fromages de type Cheddar et Mozzarella, de composition et texture similaires, comme modèles. Dans les premières 15 min de la digestion gastrique, la contrainte de rupture (la pression nécessaire pour engendrer la rupture du fromage) était diminuée rapidement et la désintégration était rapide pour les fromages Cheddar et Mozzarella. De 15 à 120 min de la digestion gastrique, la contrainte de rupture était stable pour le fromage Cheddar, tandis qu’elle était diminuée graduellement pour le fromage Mozzarella. Cependant le fromage Cheddar était peu désintégré tandis que le fromage Mozzarella était désintégré graduellement. Ces résultats suggèrent que certaines variétés de fromages ont des cinétiques de digestion différentes qui influencent la digestion des protéines. / Recently, the food disintegration in stomach was reported to be affected by food structure and texture and their changes during digestion. This phenomenon should affect the kinetics of protein release and degradation in gastro-intestinal tract, which may affect protein postprandial utilization. Cheeses, depending on their processing parameters, have different structural and textural properties. This study aimed to understand how cheese structure and texture affect cheese disintegration and protein digestion during digestion. Firstly, cheese disintegration and cheese protein digestion were characterized for five commercial cheeses presenting different textural properties induced by different technological treatments. This study aimed to understand if cheese texture affects cheese digestibility. Results showed that gastric digestion was the critical step in cheese disintegration. Cheese disintegration at the end of gastric digestion was correlated negatively to cheese springiness and cohesiveness. Meanwhile cheese disintegration was also correlated positively to cheese initial fat content. The protein release and hydrolysis rates during gastric digestion were different among cheeses, related to their different disintegration rates. Secondly, the impact of cheese texture, induced by fat reduction only, on the digestibility of Cheddar and Mozzarella cheeses was studied. With decreasing fat content in Cheddar, the protein digestion slowed down explained by their slower disintegration. However, the reduction of fat in Mozzarella cheese had no impact on cheese disintegration and protein digestion, explained by the low fat reduction which presented limited effect on cheese texture. Cheese disintegration at the end of gastric and duodenal digestion was correlated negatively not only to cheese cohesiveness and springiness, but also to cheese initial hardness. Thirdly, the change of cheese texture during gastric digestion and its further effect on cheese disintegration were studied, using Cheddar and Mozzarella cheeses presenting similar compositional and textural properties as models. Results showed that during the first 15 min of gastric digestion, cheeses showed a sharp decrease of fracture stress (pressure at which the sample crumbles) meanwhile the disintegration was fast. From 15 to 120 min gastric digestion, the fracture stress of Cheddar remained stable while Mozzarella cheese showed a slow but gradual decrease of the fracture stress. During this time, Cheddar cheese was barely disintegrated, meanwhile the disintegration of Mozzarella was gradual. These results suggest that some cheese varieties show different digestion kinetics that modulate the digestion of cheese proteins.

Des traceurs, le Bleu FD&C, la rhodamine WT et la fluorescéine, ont été appliqués le long d’une caténa d’un champ agricole en culture intensive en Beauce comportant une bande riveraine naturellement enherbée. La distribution des traceurs dans la caténa a été mesurée à différentes reprises. Du mouvement digité très rapide s’est produit dans la caténa. Du mouvement préférentiel latéral associé à un changement d’horizon en profondeur, des macropores latéraux associés à d’anciennes souches et une pente de 3 % a été observé. La concentration des traceurs dans le ruisseau, le sol de la bande riveraine et l’eau récoltée par les plaques lysimétriques a été mesurée pendant deux ans. Les solutés sont passés sous et au travers la bande riveraine et ont bougé principalement par voies préférentielles, mais aussi en partie par voies matricielles. En présence de MP, les bandes riveraines ne sont pas efficaces à intercepter les solutés (nitrate, phosphate). Mots clés : Mouvement latéral, traceur, mouvement de solutés, mouvement digité, gestion bénéfique.

La majorité des gastroentérites non-bactériennes sont causées par les norovirus, qui se transmettent principalement par les surfaces, les aliments et l’eau. La plupart des désinfectants domestiques sont inefficaces contre ces virus à l’exception de l’acide hypochloreux qui, cependant, perd une partie de son activité et génère des sous-produits toxiques en présence de matières organiques. Des méthodes de désinfection alternatives, efficaces et plus sécuritaires sont aujourd’hui nécessaires pour lutter contre la propagation des norovirus. Ce projet de recherche a porté sur deux approches prometteuses, les acides peroxycarboxyliques et les lumières pulsées. Dans un premier temps, quatre acides peroxycarboxyliques ont été évalués en fonction de leur concentration et du temps de contact. Les acides monoperoxycarboxyliques, à savoir les acides peracétique et perpropionique, ont été les plus efficaces en réduisant la charge virale d’environ 4 log10 après un traitement de 50 mg L-1 pendant 5 minutes. Ces molécules ont conservé cette activité contre des norovirus déposés sur de l’acier inoxydable et du PVC, propres ou sales, ainsi qu’immobilisés dans un biofilm artificiel. Dans le cas de l’acide peracétique, les expérimentations ont démontré que cette inactivation résultait principalement de dommages causés sur l’ARN viral, probablement par l’intermédiaire de radicaux libres. À forte concentration, les protéines de la capside étaient aussi altérées. Dans un deuxième temps, les norovirus ont été traités par une lumière pulsée (200 à 1000 nm ; 0,69 J cm-2 par impulsion). Trois impulsions (1,6 seconde) ont diminué la charge virale d’environ 4 log10 dans tous les milieux testés (tampon salin, eaux dures, minérale et usées) à l’exception des eaux turbides. A la turbidité maximum (1000 NTU), la réduction était de 2.4 log10. Cette technologie est aussi efficace pour la désinfection de surfaces propres, même en présence d’un biofilm artificiel (4 log10 après 7 impulsions), mais est affectée par la présence de matières protéiques. Nous avons démontré que les lumières pulsées inactivaient les norovirus en induisant des dommages à la fois sur l’ARN viral et l’intégrité des particules. En conclusion, ces résultats attestent l’efficacité de ces techniques et contribuent à une meilleure compréhension de leur principe d'action. / The majority of non-bacterial gastroenteritis is caused by norovirus, which is transmitted primarily through surfaces, food and water. Most household disinfectants are ineffective against these viruses with the exception of the bleach which, however, loses partially its activity and generates toxic residues in the presence of organic matter. Alternative, effective and safer methods of disinfection are necessary to hamper the spread of norovirus. This research project focused on two promising approaches, namely peroxycarboxylic acids and pulsed light. On the one hand, four peroxycarboxylic acids were evaluated based on their concentration and contact time. Monoperoxycarboxylic acids, namely peracetic and perpropionic acids, were the most effective by reducing the viral load of about 4 log10 after a treatment with 50 mg L-1 for 5 minutes. These molecules maintained their activity against noroviruses attached on stainless steel and PVC, clean or dirty, and entrapped in an artificial biofilm. In the case of peracetic acid, we showed that this inactivation was mainly due to damages on the RNA, probably through free radicals. At high concentrations, the capsid was also altered. On the other hand, noroviruses were treated with pulsed light (200-1000 nm; 0.69 J cm 2 per pulse). Three pulses (1.6 seconds) decreased viral load of approximately 4 log10 in all media tested (buffered saline, hard water, mineral water and sewage treatment effluent) with the exception of turbid water. At the maximum turbidity (1000 NTU), the reduction was 2.4 log10. This technology is also effective to disinfect clean surfaces even in the presence of an artificial biofilm (4 log10 after 7 pulses), but is affected by the presence of proteinaceous material. We demonstrated that the pulsed light inactivated norovirus by inducing damage to both the RNA and the integrity of the particles. In conclusion, these results demonstrate the effectiveness of these approaches and contribute to a better understanding of their mechanism of action.

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

Ces dernières années, la structure du secteur porcin du Québec a connu des changements notables avec une prise d’ampleur des modes de coordination verticale étroits. Dans le secteur porcin en général, des études évoquent les risques de marché comme principales raisons pouvant justifier une tendance à la contractualisation. Le secteur porcin québécois qui est intégré au marché nord-américain est un preneur de prix et n’échappe pas aux effets des variations de prix sur ce marché. Dans ce contexte, notre étude cherche à identifier les principaux modes de coordination verticale au sein de l’industrie porcine du Québec ainsi que les principaux risques qui menacent les producteurs puis évaluer l’effet des risques de marché sur le choix de mode de coordination vertical. Pour ce faire, nous avons exploité des données secondaires et interrogé les producteurs via des enquêtes web et téléphoniques. Les enquêtes ont concerné des producteurs sous contrat et des producteurs indépendants. Suite à des analyses descriptives et une régression logistique, les principaux résultats de notre recherche révèlent que toutes les catégories de producteurs de porcs du Québec perçoivent les risques de fluctuation des prix des grains et du porc comme des risques majeurs qui affectent leurs activités. Cependant, leurs choix de modes de coordination verticale sont significativement influencés par leurs niveaux d’aversion vis-à-vis de ces deux risques. Mots clés : Porc, risques de marché, coordination verticale, enquêtes, Québec.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / La validité des résultats provenant d’études s’intéressant à l’impact des facteurs nutritionnels sur la santé dépend directement de la validité des outils d’évaluation alimentaires utilisés. Les différentes méthodes d’évaluation alimentaire ont chacune leurs forces et leurs faiblesses et sont toutes sujettes à de nombreux biais. Le rappel de 24 heures traditionnel (R24H), une méthode où un interviewer demande au participant de rapporter tous les aliments et boissons consommés au cours de la dernière journée, est de plus en plus utilisé en recherche en raison d’études de validation utilisant des biomarqueurs ayant démontré que des R24H répétés pouvaient fournir des données d’apports alimentaires de haute qualité et ce, avec un biais minimal. Néanmoins, cet outil est considéré coûteux puisqu’il dépend de professionnels formés à la fois pour son administration et pour le codage des réponses dans des bases de données nutritionnelles. Le développement d’outils d’évaluation alimentaire Web apparaît comme une solution économique dans un contexte où il est de plus en plus facile de rejoindre les Canadiens par une application Web. C’est dans ce contexte qu’un rappel de 24 heures automatisé et auto-administré sur une plate-forme Web, le R24W, a été développé à l’INAF, Université Laval. L’objectif de ce mémoire est de décrire le développement de ce nouvel outil d’évaluation alimentaire et de discuter de l’impact de son utilisation dans la recherche en nutrition. / The validity of results from studies assessing the impact of nutritional factors on health depends directly on the quality of dietary assessment tools. All dietary assessment methods have strengths and weaknesses and are subject to bias. The 24-hour dietary recall (24HDR), where an interviewer asks the participant to report all foods and beverages consumed during the last 24 hours, is increasingly used in epidemiology due to validation studies using biomarkers that have demonstrated that repeated 24HDR could provide high quality dietary intake data with minimal bias. However, this tool is considered expensive since it depends on trained professionals for both its administration and the coding of responses in nutritional databases. The development of web-based assessment tools appears as an economical solution in a context where it is increasingly easy to reach Canadians through a web application. It is in this context that an automated, self-administered web-based 24-hour recall, the R24W, was developed at INAF, Laval University. The objective of this study is to describe the development of this new dietary assessment tool and to discuss the impact of its use in nutrition research.

La lutte aux maladies des cultures est une bataille de tous les instants. Au cours du XXe siècle, l’essor de l’industrie chimique a mené à la création de nombreux produits phytosanitaires d’une grande efficacité qui a permis d’accroître de manière substantielle la productivité des cultures. Aujourd’hui, l’utilisation intensive de certains de ces produits est reconnue comme entrainant de fâcheuses conséquences sur la santé humaine ou celle des écosystèmes. À la suite de cette prise de conscience, plusieurs initiatives visant à réduire la dépendance des systèmes agricoles aux pesticides les plus nocifs ont vu le jour. Une des approches préconisées, celle de la lutte biologique, consiste à tirer profit de l’antagonisme naturel qui caractérise la relation qu’entretiennent certains organismes entre eux. La découverte de l’agent de lutte biologique (ALB) Pseudozyma flocculosa et les efforts de recherche qui en ont découlé s’inscrivent directement dans cette mouvance. Depuis 1987, les découvertes concernant ce champignon n’ont cessé d’étonner et d’entretenir de grands espoirs quant à l’élaboration d’un biofongicide efficace et écologique pour la lutte contre la maladie du blanc (oïdium) qui affecte plusieurs espèces végétales. La présente thèse constitue la somme des découvertes les plus récentes concernant P. flocculosa. En effet, l’avènement des technologies de séquençage a créé de nouvelles opportunités de recherche qui ont mené à de nombreuses découvertes d’une importance capitale. D’une part, il a été possible de caractériser avec précision la batterie de gènes associée à la synthèse de la flocculosine. Pour ce faire, l’utilisation d’un système d’expression hétérologue basé sur la transformation génétique de l’espèce Ustilago maydis a été nécessaire pour déterminer la fonction de certains gènes. D’autre part, une analyse comparative en profondeur du génome de l’ALB et de ceux d’Ustilaginales apparentées a permis de mieux comprendre l’évolution de l’organisme tout en générant un ensemble d’informations de haute qualité et de grande valeur. Le développement de nouvelles approches basées sur la biologie d’organismes bénéfiques demande beaucoup d’efforts. Cependant, les retombées potentielles associées à la réduction de l’utilisation de produits nocifs pour l’environnement et la santé humaine dépassent bien souvent les investissements qui y sont consacrés. / Controlling pests is an important part of crop cultivation. The rise of the chemical industry during the XXth century led to the design of efficient molecules for the control of plant diseases that prompted a substantial increase in crop productivity. However, the intensive use of pesticides in agricultural systems quickly raised doubts about sustainablility. In response to those concerns, many initiatives were put in place to reduce the reliance of farmers on synthetic pesticides. Biological control, one of these initiatives, is about favoring the growth and the dispersal of natural antagonists in agricultural systems to fight plant diseases as ecological alternatives to pesticides. The discovery and characterization of the biocontrol agent Pseudozyma flocculosa was part of this trend. Since 1987, the discoveries regarding the biology of the fungus never ceased to amaze, maintaining hopes for the development of an efficicent biofongicide to control powdery mildews in many crops. This thesis presents the most recent work that was accomplished to reveal the most interesting properties associated with the biology of the biocontrol agent. Much of this work was made possible, or at least facilitated, by the access to emerging and powerful DNA sequencing and bioinformatics tools that created opportunities to answer pending questions in new ways. First, we characterized with precision the function and structure of the flocculosin gene cluster. Using the genomic sequences of P. flocculosa, we localized a putative gene cluster for flocculosin and caraterized the function of the most ambiguous genes using Ustilago maydis as a heterologous expression system. Second, we conducted an in-depth comparative analysis of P. flocculosa genome with those of other Ustilaginales species. This work shed a new light on the evolution of the species and that generated a data set of high quality that will be available for future projects. The development of novel alternatives to pesticides based on the biology of beneficial organisms requires time and effort. However, the beneficial impact associated with a reduction in pesticide use often exceeds the investments that lead to such a positive outcome.

Clostridium difficile est le microorganisme le plus fréquemment identifié dans les pathologies entériques pour des patients souffrants de coliques pseudomembraneuses et de diarrhées associées aux antibiotiques. Les drogues les plus communément utilisées pour traiter les maladies associées à C. difficile sont limitées au métronidazole et à la vancomycine puisque de nombreuses souches isolées cliniquement de C. difficile sont résistantes à de nombreux antibiotiques couramment utilisés pour traiter des infections à bactéries Gram positif. La recherche de nouveaux traitements pour limiter l’incidence de C. difficile demeure une urgence pour le secteur de la santé. L’usage de probiotiques, particulièrement de bactéries lactiques métaboliquement actives, a récemment été proposé à la communauté médicale comme une alternative. Dans ce contexte, le but de cette étude est d’évaluer la capacité de la bactérie lactique Lactococcus lactis UL719 et la nisine à inhiber C. difficile dans les conditions intestinales. Dans un premier temps, l’activité antibactérienne de la nisine contre des souches cliniques de C. difficile a montré que la nisine était active à des concentrations minimales d’inhibition comprises entre 0,8 et 51,2 µg/mL dépendamment des souches. De plus, la nisine est capable d’inhiber la germination des spores de C. difficile. Suite à ces résultats, la survie de la souche productrice de nisine, L. lactis UL719 et la stabilité physicochimique de la nisine ont été évaluées à l’aide d’un simulateur du tractus gastro-intestinal. Les résultats ont démontré la capacité de la souche productrice de nisine à survivre au tractus gastro-intestinal avec un taux de survie de 0,5 % et, malgré les conditions de stress gastro-intestinal, à garder la capacité à produire sa bactériocine. Par contre, la nisine seule perdait son activité antimicrobienne suite à son passage dans le duodénum. Finalement, quand l’activité antimicrobienne a été évaluée dans un modèle in vitro de fermentation colique simulant les conditions physiologiques intestinales, L. lactis UL719 n’a pas d’effet sur C. difficile mais la nisine a montré une inhibition totale de ce pathogène. Il a aussi été observé que la nisine avait un léger effet inhibant sur la population bactérienne à Gram-positif dans le modèle colique in vitro humain mais l’effet est temporaire. / Clostridium difficile is the most frequently identified enteric pathogen in patients with nosocomial antibiotic-associated diarrhea and pseudomembranous colitis. The most common drugs used to treat diseases associated with C. difficile are limited to metronidazole and vancomycin since most clinically isolated C. difficile strains are resistant to many antibiotics currently used to treat Gram-positive bacterial infections. The search for new treatments to limit the impact of C. difficile becomes an urgent need for the health sector. The use of probiotics, particularly metabolically active lactic acid bacteria, was recently proposed as an alternative for the medical community. In this context, the aim of the study was to investigate the capacity of the lactic acid bacteria Lactococcus lactis UL719 and nisin to inhibit C. difficile in intestinal conditions. First, the antibacterial activity of nisin against clinical strains of C. difficile showed that it was active with minimum inhibitory concentrations between 0.8 and 51.2 µg/mL, depending on the strains. In addition, nisin was able to inhibit spore germination of C. difficile. Given these results, the survival of the nisin-producing strain, L. lactis UL719 and the physicochemical stability of nisin were evaluated using a simulator of the gastrointestinal tract. The results demonstrated the ability of the nisin producing strain to survive the gastrointestinal tract with a 0.5 % survival rate and, despite the conditions of gastrointestinal stress, to keep its ability to produce the bacteriocin. However, the nisin alone lost its antimicrobial activity after its passage through the duodenum. Finally, when the antimicrobial activity was evaluated in an in vitro model of colic fermentation simulating physiological intestinal conditions, L. lactis UL719 had no effect on C. difficile, but nisin showed a complete inhibition of this pathogen. It was also observed that nisin had a slight inhibitory effect on the Gram-positive bacterial population in the in vitro human colic model, but the effect was temporary.