Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2014-2015 / L’inflammation systémique et chronique dite « de faible intensité » est un élément clé du développement et de la progression de plusieurs désordres métaboliques tels que l’athérosclérose, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. De plus en plus d’évidences suggèrent que l’alimentation jouerait un rôle de premier plan dans la modulation du profil inflammatoire, mais plusieurs questions demeurent non résolues à ce jour. Ainsi, l’objectif global du présent projet de doctorat était d’étudier l’impact de l’alimentation sur l’inflammation et ses mécanismes sous-jacents en utilisant trois approches expérimentales, soit 1) une approche épidémiologique, 2) une approche clinique et 3) une approche métabolique. L’alimentation a elle-même été étudiée sous différents angles incluant de simples nutriments (acides gras, dont les oméga-3), des aliments (produits laitiers) et des profils alimentaires reflétant l’alimentation dans sa globalité. En premier lieu, nous avons évalué les associations entre divers facteurs nutritionnels (oméga-3 et profils alimentaires) et le profil inflammatoire chez deux nations autochtones du Nord-du-Québec. Ces populations ont été choisies étant donné la forte et récente augmentation de la prévalence de plusieurs désordres métaboliques chez celles-ci parallèlement à un important phénomène de transition nutritionnelle. De façon globale, nos travaux démontrent que l’alimentation des Cris de la Baie-James et des Inuits du Nunavik semble exercer une influence non significative sur leur profil inflammatoire. En second lieu, nous avons réalisé une étude d’intervention nutritionnelle randomisée contrôlée portant sur l’impact de la consommation de produits laitiers sur l’inflammation ainsi qu’une revue systématique de la littérature sur le sujet. Il ressort de ces travaux que la consommation de produits laitiers dans le cadre d’une alimentation saine n’exerce aucun effet défavorable sur le profil inflammatoire. En troisième lieu, nous avons réalisé deux études d’intervention nutritionnelle randomisées contrôlées, conçues selon un devis en chassé-croisé, qui suggèrent que la consommation de divers acides gras, dont des acides gras oméga-3 d’origine marine, influence peu ou pas l’expression de gènes inflammatoires dans le sang de sujets avec obésité abdominale ou dans le duodénum d’hommes obèses et atteints du diabète de type 2. Bref, d’après l’ensemble des présents travaux, l’alimentation influencerait peu l’inflammation. / Low-grade systemic inflammation is a key etiological factor in the development and progression of several multifactorial disorders including atherosclerosis, type 2 diabetes and cardiovascular diseases. Increasing evidence suggests that diet significantly modulates the inflammatory profile. However, several questions about this topic remain unanswered at this time. The major aim of the present PhD project was to study the impact of diet on inflammation and its underlying mechanisms by using three different experimental approaches, namely 1) an epidemiological approach, 2) a clinical approach and 3) a metabolic approach. Diet also has been studied from various angles including nutrients (dietary fatty acids, such as omega-3), foods (dairy products) and dietary patterns reflecting diet as a whole. First, we assessed the associations between different nutritional factors (omega-3 and dietary patterns) and circulating inflammatory biomarkers in two Aboriginal nations from Northern Quebec. These nations were selected based on the considerable and recent increase in the prevalence of several metabolic disorders in these populations in conjunction with an important nutrition transition. Overall, our work indicates that the diet of the James Bay Cree and Nunavik Inuit populations appears to exert only a trivial influence on their inflammatory profile. Second, we conducted a randomized crossover controlled nutrition intervention study assessing the impact of dairy product consumption on inflammation as well as a systematic review of the literature on this topic. Our work suggests that consumption of dairy products as part of a healthy diet has no adverse effect on the inflammatory profile. Third, we conducted two randomized crossover controlled nutrition intervention studies which showed that the consumption of different dietary fatty acids, including omega-3 fatty acids from marine sources, exerts little or no influence on the expression of inflammatory genes in whole blood cells of individuals with abdominal obesity or in duodenal cells of obese men with type 2 diabetes. Taken together, our various works presented here suggest that diet has a minor influence on inflammation.

En raison des préoccupations grandissantes du public pour la sécurité sanitaire des aliments et la protection de l’environnement, le gouvernement a considérablement accru la promotion de techniques de production durables comme la lutte intégrée. En 2014, un sondage a été administré auprès de 1 973 producteurs de fruits et légumes au Québec. Nous avons construit un modèle de régression logistique ordonné dont la variable dépendante est basée sur le potentiel de rationalisation des pesticides relatif à l’adoption des pratiques de lutte intégrée. Les résultats montrent que la méconnaissance (p< 0,0001), le faible niveau de souci environnemental (p=0.03), la vente directe au consommateur uniquement (p=0,01) et la production de légumes versus fruits sont négativement associés à l’adoption. Aussi, l’information reçue (p< 0,0001) et l’incitation à adopter d’un conseiller indépendant (p=0,001) sont positivement reliées à l’adoption. Les bases et principes qui régissent la lutte intégrée demeurent encore incompris et constituent un frein à l’adoption. / Because of growing public concerns about food safety and environmental protection, governments have increased the promotion of efficient and sustainable agriculture production techniques, such as Integrated Pest Management (IPM). In 2014, a mailed questionnaire about IPM adoption was distributed to a sample of 1,973 Quebec fruit and vegetable growers. We constructed an ordered logistic regression model whose dependent variable was the overall potential reduction in pesticide use calculated based on the number of IPM practices adopted. Results show that lack of IPM knowledge (p < 0.0001), low environmental concern (p = 0.03), selling produce directly to consumers (p = 0.01) and vegetable production, as opposed to fruit production, each significantly reduced IPM adoption. However, quantity of information (p < 0.0001) and encouragement by an independent crop advisor (p = 0.001) were positively associated with IPM adoption. Many producers are still poorly informed about IPM practices and principles, which is a barrier to adoption.

Dans son programme Qmentum, Agrément Canada utilise la méthodologie des traceurs pour procéder à l’évaluation des établissements de santé au Canada. Adaptée à partir du modèle du Joint Commission aux États-Unis, cette méthode est utilisée depuis 2008. En se basant sur le Modèle synergique des qualités évolutives de Plante et Bouchard (2002), cette enquête a permis d’interroger les visiteurs d’Agrément Canada afin de déterminer quelle est, selon leur perception, la qualité de la méthodologie des traceurs sous l’angle de cinq qualités transversales et de déterminer quelles sont ses forces et ses faiblesses. La cohérence ainsi que la synergie s’avèrent être les deux qualités transversales dont les indicateurs ont un effet significatif sur la qualité de l’information obtenue. La contrainte du temps quant à elle est la plus grande faiblesse dans l’application de la méthodologie des traceurs et ce, à plusieurs niveaux. / As part of the Qmentum program, Accreditation Canada uses the tracer methodology to evaluate the quality of services in Canada’s health care institutions. Based on the model used by the Joint Commission in the United States of America, the tracer methodology is in place since 2008. Based on the MSQE from Plante et Bouchard (2002), this study allowed to question Accreditation Canada’s surveyors to determine, according to their perception, the tracer methodology’s quality in terms of five transversal qualities and to determine what are its strengths and weaknesses. Consistency and synergy are the two transversal qualities that significantly affect the tracer methodology’s effectiveness. Meanwhile, the time constraint is its biggest weakness, affecting various aspects of it.

L’approvisionnement en eau potable fraîche, en aliments sains, en substances bioactives et en énergie peut être accompli par une technologie verte comme l’électrodialyse (ED). Actuellement, deux obstacles majeurs entravent l’utilisation d’une telle technologie par l’industrie, soit les phénomènes de colmatage membranaire et la polarisation de la concentration (CP). Les travaux récents ont démontré que l’application d’un champ électrique pulsé (CEP) pendant l’ED peut éliminer complètement le colmatage par les protéines et peut diminuer considérablement le colmatage par les minéraux. De plus, les impulsions de courant préviennent l’élargissement de la couche de CP. Malgré des résultats prometteurs d’application du CEP, la durée optimale des impulsions/pauses et l’influence du CEP sur le colmatage membranaire et la CP dans des solutions contenant les agents d’encrassement sont encore des questions ouvertes et discutables. Les résultats de la thèse montrent que les champs électriques pulsés avec des durées d’impulsion/pause courtes peuvent être appliqués pour éliminer complètement le colmatage minéral sur les membranes échangeuses d’anions et pour contrôler le colmatage minéral sur le membranes échangeuses de cations au cours des procédés électromembranaires. De plus, l’application de courants surlimites provoquant la formation de vortex électroconvectifs a des avantages en matière de diminution du colmatage et d’amélioration de la performance des procédés. Il est démontré pour la première fois dans cette thèse qu’il est possible d’appliquer un champ électrique pulsé sur des cellule d’électrodialyse comprenant dans leur configuration membranaire une ou plusieurs membrane(s) bipolaire(s). Finalement, des traitements électromembranaires efficaces de solutions contenant des protéines peuvent être effectués par couplage avec des membranes d’ultrafiltration: ce couplage permet d’éviter la formation de colmatage protéique au sein de la cellule d’ED. / Supply of fresh drinking water, healthy food, bio-active substances and power may be accomplished by ecofriendly electrodialysis (ED) technology. Nowadays, two main barriers such as membrane fouling and concentration polarization (CP) phenomena stand in the way of ED processes. Recent works demonstrated that application of pulsed electric field (PEF) during ED might completely eliminate protein fouling and drastically decrease fouling by minerals (scaling). Moreover, the current pulsations prevent widening of concentration polarization layer. In spite of the promising results of PEF application, the optimal duration of pulse/pause lapses and influence of PEF on membrane fouling and CP in the solutions containing fouling agents are still opened and disputable questions. The thesis results demonstrate that PEF with short pulse/pause durations can be applied to electromembrane processes in order to avoid completely the scaling on anion-exchange membrane and to control the scaling on cation-exchange membrane. Moreover, “overlimiting” currents inducing the formation of electroconvective vortices are advantageous from the point of scaling decrease and improvement of process performance. The possible application of PEF to ED systems with bipolar membrane(s) was demonstrated for the first time. Furthermore, effective electromembrane treatments of solutions containing proteins could be performed with pretreatment by ultrafiltration membrane, which avoids the clogging of ED stack.

Une énorme partie du phosphore (P) soluble ajouté sous forme d’engrais chimiques et de fumiers précipite dans le sol et devient non disponible aux plantes. Par ailleurs, l’utilisation excessive des engrais chimiques n’est pas compatible avec l’agriculture moderne qui se veut durable, ni avec l’agriculture biologique. De plus, ces pratiques ont été effectuées sans tenir compte de la microflore présente au niveau de la mycorhizosphère ce qui conduit à des applications pouvant être onéreuses et néfastes. En effet, les microorganismes bénéfiques du sol, notamment les bactéries solubilisant les phosphates (BSP) et les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA), ont une influence importante sur la fertilité des sols et la productivité végétale. Une nouvelle approche basée sur le piégeage des BSP au niveau de l’hyphosphère du CMA Rhizophagus irregularis (Ri) DAOM 197198, préalablement inoculé avec des suspensions de microorganismes telluriques, a permis d’isoler des BSP compétentes capables de dissoudre efficacement le phosphate de roche (PR) d’origine ignée en milieu liquide. Les travaux ont ensuite permis de prouver l’importance du synergisme entre les hyphobactéries (Burkholderia anthina Ba8 et Rhizobium miluonense Rm3) et le mycélium extraracinaire des CMA Ri dans l’amélioration de la solubilisation des phosphates in vitro. L’étude approfondie des mécanismes qui pourraient être impliquées dans cette interaction montre que les hyphobactéries, principalement la souche B. anthina Ba8, adhèrent fortement à la surface des hyphes et aussi à celle du PR. Il est fortement probable que les interactions décrites ainsi que les caractéristiques bénéfiques aux plantes exprimées par les BSP sont responsables de l’amélioration de la croissance, de la nutrition phosphatée et du rendement en matière fraîche et sèche chez le maïs cultivé en serre, coinoculé avec les BSP et les CMA Ri et fertilisé avec le superphosphate ou le PR du Québec. / Soluble phosphorus (P) fertilizers added to soil rapidly precipitate, forming sparingly soluble phosphates, not available to plants. Furthermore, the excessive use of chemical fertilizers to compensate soil P deficiency is not considered sustainable and it leads to costly and potentially harmful applications. Many reports confirmed that beneficial soil microorganisms, including phosphate-solubilizing bacteria (PSB), have a significant influence on soil fertility and crop productivity. Indeed, PSB can also improve phosphate rock (PR) efficiency when directly applied to soil. However, most published works on PSB overlooked the possible interaction between PSB and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), which are ubiquitous in cultivated plants. A new approach based on the trapping of PSB strongly attached to the hyphosphere of AMF Rhizophagus irregularis (Ri) DAOM 197198, previously inoculated with microbial soil suspensions was developed to isolate relevant PSB able to mobilize P from a low reactive igneous PR more efficiently than those directly isolated from the same rhizosphere soil samples. An in vitro study demonstrated that the synergism between hyphobacteria (Burkholderia anthina Ba8 and Rhizobium miluonense Rm3) and Ri hyphae highly improved the solubilisation of PR. Our results go beyond the existing studies and showed specific mechanisms involved on PSB-AMF interactions. Indeed, hyphobacteria, mainly B. anthina Ba8, strongly adhere to Ri hyphal surfaces and PR particles forming a structured biofilm. Under greenhouse conditions, the direct application of PSB and AMF Ri as biostimulants for sustainable corn production showed that these beneficial microorganisms improve growth and P uptake of corn fertilized with superphosphate or Quebec PR.

Le sujet de cette recherche est le risque agricole. L’objectif est de déterminer quels sont les risques perçus par les agriculteurs et les stratégies de gestion de risques mises en place. L’étude est dite qualitative exploratoire et la méthode de collecte de données retenue est l’entrevue semi-dirigée dont les indicateurs sont les risques, les effets, les enjeux et les stratégies. La méthode d’analyse est appelée de contenu. Vingt-deux producteurs ont été interrogés répartis dans les productions ovines, porcines et de grandes cultures. Les résultats montrent que les agriculteurs perçoivent l’ensemble des risques, mais à des degrés différents et que les risques de production et de marché sont les plus importants pour les agriculteurs. De plus, certains aspects indépendants des productions agricoles ont pu être tirés, aboutissant ainsi à une proposition de modèle de la gestion des risques.

Afin de maximiser l’entraînement en vue d’épreuves d’endurance, une alimentation optimale avec emphase particulière sur les apports en glucides et protéines est de mise. Malgré la popularité croissante des épreuves d’endurance multisports (EEM), bien peu est connu concernant les apports nutritionnels des athlètes non-élites se préparant pour de telles compétitions. Ce mémoire présente les résultats d’une étude observationnelle ayant comme objectif général d’évaluer les apports nutritionnels d’athlètes prenant part à différentes EEM. Les résultats de cette étude suggèrent qu’une majorité d’athlètes non-élites prenant part à une EEM atteignent et même dépassent les recommandations en protéines pour les sports d’endurance. Toutefois, ce n’est qu’un tiers de ces athlètes qui rapportent des apports en glucides se situant au-dessus de la recommandation minimale pour les sports d’endurance. Ces résultats soulèvent des questionnements quant aux types d’interventions qui permettraient d’améliorer les apports nutritionnels et à la spécificité des recommandations nutritionnelles actuelles. / In order to maximise training adaptation prior to endurance events, optimal food habits, in particular carbohydrates and protein intakes, are recommended. Despite the increasing popularity of multisport endurance events (EME), little is known regarding the nutritional intakes of non-elite athletes training for such events. This brief presents the results of an observational study with the overall objective of evaluating the nutritional intakes of athletes who take part in different EME. The results of this study suggest that a majority of non-elite athletes taking part in an EME reach and even exceed the proteins recommendations for endurance sports. On the other side, only one third of these athletes report having carbohydrates intakes reaching the minimum recommended intakes for endurance sports. These results rise questions about what types of interventions would better improve the nutritional intakes and the specificity of the actual nutritional recommendations.

Ce projet vise à faire une première évaluation de l’impact potentiel des changements climatiques (CC) sur la durabilité technico-économique et agroenvironnementale des fermes laitières au Québec. Des projections des indicateurs agroclimatiques, selon un scénario initial et deux scénarios climatiques futurs, ont été utilisées pour évaluer l’impact potentiel des (CC). Ces projections laissent présager des rendements supérieurs pour le maïs, le soya, l’ensilage de maïs ainsi que la luzerne. Une diminution de la valeur nutritive des fourrages devrait être observée. Le modèle global de ferme laitière N-CyCLES a été utilisé pour évaluer les impacts économiques et agroenvironnementaux dans deux régions du Québec, une périphérique et une centrale. Sans adaptation des rotations des cultures aux (CC), le bénéfice net des fermes laitières pourrait légèrement diminuer dans la région périphérique évaluée alors que s’il y a une adaptation, il pourrait augmenter dans les deux régions. Les résultats environnementaux sont variables entre les scénarios.

Des peptides bioactifs ont déjà été fractionnés par électrodialyse avec membrane de filtration (ÉDMF) à partir d’hydrolysats de sous-produits de crabe des neiges. L’optimisation des paramètres apparaît maintenant indispensable pour perfectionner le procédé. Ainsi, le taux de migration des peptides, leur sélectivité et l'évolution des paramètres électrodialytiques ont été étudiés pour différents paramètres (configuration, concentration en KCl et types de champ électrique). La configuration (2) de la cellule d’ÉDMF comprenant deux compartiments d'alimentation et un compartiment de récupération a démontré des valeurs de champ électrique local relativement stables par rapport à la configuration (1) constituée d’un compartiment d’alimentation et de deux compartiments de récupération. Des peptides contenant des glutamates, des aspartates, et des glycines ont été séparés avec la configuration 1 et des peptides composés d’arginines et de lysines avec la configuration 2. Un taux de migration peptidique de 13,76 ± 3,64 g/m2h a été obtenu par le maintien constant de la conductivité des solutions. La sélectivité a été accrue en augmentant la concentration en KCl de 1 à 5 g/L dans le compartiment de récupération. Une augmentation de la force ionique a amplifié la charge de surface, agrandissant ainsi la taille effective des pores et réduisant la couche d'hydratation de la membrane d’ultrafiltration. Toutefois, les membranes échangeuses d’anions et de cations ont été colmatées par des peptides et des acides aminés et détériorées pendant l’ÉDMF. Pour résoudre ces problèmes, l’effet de l’application du champ électrique pulsé (PEF) et de l'inversion de polarité (PR) a été étudié. Le taux de migration des peptides n'a pas été affecté sauf avec PR à 40 V. La sélectivité a été maximale avec PEF à 20 V. La dissociation de l'eau a été réduite tout en conservant les propriétés physico-chimiques des membranes grâce à l’application du PEF et de la PR par rapport au courant continu (DC). En outre, la plus faible quantité d'énergie a été consommée avec le PEF. Par conséquent, il a été possible d’optimiser la technologie d’ÉDMF du point de vue de l’efficacité énergétique, de la sélectivité peptidique et de l’encrassement membranaire grâce à l’application du PEF et tout en maintenant la conductivité électrique des solutions. / Bioactive peptides were efficiently separated by using electrodialysis with filtration membrane (EDFM) from snow crab byproduct hydrolysate. Meanwhile, optimization of parameters is indispensable for scaling-up. The peptide migration rate and selectivity as well as evolution of electrodialytic parameters were studied with different parameters such as EDFM cell configuration, KCl concentration and type of electric field. The EDFM stack with two feed and one recovery compartments (configuration 2) has relatively stable electric field strengths (local) than the configuration with one feed and two recovery compartments (configuration 1). Peptides containing anionic amino acids: glutamic and aspartic acid as well as glycine and cationic amino acids: arginine and lysine were fractionated using configuration 1 and 2, respectively. Maintenance of solution conductivity upheld the local electric field and peptide migration throughout the treatment resulting in a higher peptide migration rate of 13.76±3.64 g/m2.h never observed so far. The selectivity of cationic peptides containing arginine and lysine increased significantly with increase in KCl concentration from 1 to 5 g/L. An increase in ionic strength amplified the surface charge density of filtration membrane subsequently increasing effective pore size and reducing hydration layer. However, both anion- and cation-exchange membranes were fouled by peptides and amino acids and were deteriorated during EDFM treatment. To address these problems, the effect of applying pulsed electric field (PEF) and polarity reversal (PR) was studied. The peptide migration rate was unaffected among PEF, PR and DC modes except with PR at 40 V. The selectivity of cationic peptides was maximum with PEF at 20 V. Fouling and water dissociation were significantly reduced and physicochemical properties of IEMs were better-protected with PEF and PR than DC. Moreover, the least amount of energy was consumed with PEF mode. Therefore, the parameters affecting EDFM process were optimized in terms of energy efficiency, selectivity and lower deterioration of membranes by applying PEF regime with configuration 2 and maintaining the constant electrical conductivity of solutions.

Nous nous sommes intéressés dans cette recherche à comprendre l’effet de quatre méthodes d’élicitation sur la mesure du consentement à payer en lien au biais hypothétique, principalement, et dans un second ordre, à évaluer l’impact du positionnement de l’information sur ces valeurs. Nous constatons que les valeurs de consentement à payer ainsi élicitées sont plus élevées dans les deux situations hypothétiques, et que l’usage du texte dit de « cheap talk » ne réduit pas le biais hypothétique observé. Nos résultats indiquent également que la participation, une caractéristique importante de notre schéma expérimental, était plus élevée en situation hypothétique parmi les individus consentant à participer alors qu’ils déclarent ne pas consommer le produit spécifique à évaluer, ce qui supporte davantage la présence du biais hypothétique. De plus, l’effet du « cheap talk » a été principalement capturé à travers une participation plus élevée dans une des situations hypothétiques faisant usage du « cheap talk ». Un autre élément important de notre schéma expérimental évalue l’effet d’un référentiel sur les prix de proches substituts à certains produits de spécialité. Nos résultats sur le référentiel sont à double titre : il assiste les individus dans le processus cognitif d’élicitation des valeurs propres pour des produits non familiers ; et il réduit l’incertitude associée aux mécanismes non familiers tels les enchères de nième prix. L’objectif secondaire dans cette étude s’intéresse à l’impact de l’information. Nous observons des effets dû au positionnement de l’information, dans la mesure où une description neutre des attributs de produits présentée expressément dans des angles différents aboutit en des résultats par ailleurs différents sur le niveau de participation ainsi que le consentement à payer. / We are interested in this study in understanding the effect of four elicitation methods on the measure of willingness to pay in relation to the hypothetical bias, primarily, and secondary, to assess the impact of the framing of information on those valuations. We find elicited values of willingness to pay to be higher in the two hypothetical settings, and that the employment of a cheap talk script does not reduce the observed hypothetical bias. Our results also indicate that participation, an important feature of our experimental design, was higher amongst individuals in hypothetical settings willing to participate although they state not to consume a specific product to value, which further supports the presence of hypothetical bias. Furthermore, the effect of the cheap talk was mainly captured in an overall increased participation in the one hypothetical setting where cheap talk was used. Another key element of our experimental design tested the effect of a referential of prices of close substitute of certain specialty products. Our results on the referential are twofold: it helped individuals in the cognitive process of eliciting homegrown values for unfamiliar products; and it reduced the uncertainty associated with unfamiliar mechanisms such nth price auctions. Secondary objective to this study was the assessment of the impact of information. We find framing effects to be present in the sense that neutral descriptions of products’ attributes with purposely different angles resulted in different outcomes on the level of participation as well as on willingness to pay.