Yes / Pesticide contamination is a global issue, affecting nearly 44% of the global farming population, and disproportionately affecting farmers and agricultural workers in developing countries. Despite this, global pesticide usage is on the rise, with the growing demand of global food production with increasing population. Different types of porous materials, such as carbon and zeolites, have been explored for the remediation of pesticides from the environment. However, there are some limitations with these materials, especially due to lack of functional groups and relatively modest surface areas. In this regard, metal-organic frameworks (MOFs) provide us with a better alternative to conventionally used porous materials due to their versatile and highly porous structure. Recently, a number of MOFs have been studied for the extraction of pesticides from the environment as well as for targeted and controlled release of agrochemicals. Different types of pesticides and conditions have been investigated, and MOFs have proved their potential in agricultural applications. In this review, the latest studies on delivery and extraction of pesticides using MOFs are systematically reviewed, along with some recent studies on greener ways of pest control through the slow release of chemical compounds from MOF composites. Finally, we present our insights into the key issues concerning the development and translational applications of using MOFs for targeted delivery and pesticide control.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Le virus de l'hépatite E (HEV) provoque des cas sporadiques d'hépatite aiguë dans les pays industrialisés par le biais d'une transmission zoonotique via l'alimentation. Les porcs et plusieurs espèces animales de la faune sauvages ont été identifiés comme hôtes du HEV. La principale source de transmission du HEV à l'humain est la consommation de viande de porc crue ou insuffisamment cuite. Une autre voie potentielle d'exposition pourrait être la consommation de baies, cultivées en plein champs, dans des zones à proximité d'animaux sauvages infectés par le HEV. En effet, les fèces animales infectés contamineraient l'environnement et les fruits par contact direct. Toutefois, les données quantitatives sur la présence du HEV dans les aliments produits au Canada sont limitées. Le but du projet a donc été d'évaluer le niveau de contamination par le HEV dans des bleuets et des produits à base de foie de porc vendus dans deux provinces du Canada. Pour ce faire, 150 échantillons de bleuets ont été récoltés au Québec et au Nouveau-Brunswick. Pour les produits carnés, 83 échantillons de pâtés de foie de porc et 79 échantillons de foies de porc crus ont été collectés uniquement au Québec. La présence ou l'absence de HEV a été déterminée par détection moléculaire. Parmi les 150 échantillons de bleuets testés, aucun n'a été détecté positif au HEV. En revanche, concernant les pâtés de foie de porc et foies de porc crus, de l'ARN de HEV a été trouvé dans respectivement 29 % (24/83) et 4 % (3/79) des échantillons testés. Ces résultats suggèrent que (1) le risque de contamination des bleuets canadiens par le HEV semble être faible et ainsi, que le risque de transmission du HEV aux humains par l'ingestion de bleuets contaminés est probablement minime, (2) l'ARN du HEV peut être retrouvé dans des produits à base de foie de porc vendus dans les épiceries québécoises et potentiellement conduire à une infection par le HEV chez les consommateurs., voire à des formes graves chez les sujets à risque. Les résultats mis en avant dans ce projet incite à mener des études de prévalence plus larges et à surveiller le HEV dans certains produits alimentaires. / The hepatitis E virus (HEV) causes sporadic acute hepatic cases in industrialized countries through a zoonotic transmission and foodborne origin. Pigs and wild animals have been characterized as HEV-hosts. The main source of transmission of HEV to humans is the consumption of raw or undercooked pork products. Another possible route of transmission could be the presence of wild animals carrying the virus in berry fields. They would contaminate the environment and fruit by direct contact with their infected feces. However, quantitative data on the presence of HEV in Canadian food is limited. The aim of this project was to assess the level of HEV contamination in blueberries and pork liver products sold in two provinces of Canada. To do so, 150 blueberry samples were collected in Quebec and New Brunswick. For meat products, 83 samples of pork liver pâtés and 79 samples of raw pork livers were collected in Quebec only. The presence or absence of HEV was determined by molecular detection. Out of the 150 tested blueberry samples, none showed HEV detection. In contrast, 29 % (24/83) pork liver pâtés and 4 % (3/79) raw pork livers were found positive for HEV RNA. These results suggest that (1) the risk of HEV contamination of Canadian blueberries appears to be low and thus the risk of transmission of HEV to humans through ingestion of contaminated blueberries is likely to be minimal, (2) HEV RNA can be found in pork liver products sold in Quebec grocery stores and potentially lead to HEV infection in consumers and even severe forms in at-risk individuals. The results highlighted in this project encourage larger prevalence studies and monitoring of HEV in certain food products.

Thèse ou mémoire avec insertion d’articles. / Mise en contexte : Les allergènes alimentaires peuvent se retrouver fortuitement par contamination croisée dans des produits de consommation préemballés. Pour prévenir les personnes allergiques, les industries agroalimentaires peuvent utiliser des mentions préventives, telles que « peut contenir X », « X » correspondant aux allergènes pouvant être présents dans le produit destiné à la consommation. Avec l'augmentation de l'utilisation de l'étiquetage préventif, le nombre de produits disponibles pour les personnes allergiques aux aliments a diminué. En effet, l'offre alimentaire étant moindre, certaines personnes allergiques prennent le risque de consommer ces produits, et parfois sans subir de réaction allergique. Des études internationales se sont intéressées à l'occurrence (ou la présence) de ces allergènes dans les produits préemballés avec mention préventive. La majorité des études a révélé que moins de 10 % des produits alimentaires contenaient les allergènes mentionnés dans l'étiquetage préventif, relevant leur surutilisation par les industries alimentaires. Cependant, l'occurrence des allergènes dans les produits préemballés n'est pas bien connue au Canada, avec uniquement une étude publiée en 2003 sur la présence d'arachides dans des barres de chocolat. Objectifs : Présenter le portrait canadien de l'occurrence de quatre allergènes prioritaires (lait, œuf, arachide et noisette) par contamination croisée dans des produits de consommation avec étiquetage préventif, et évaluer le risque de réaction allergique lorsqu'un des produits analysés est consommé par un individu allergique. L'objectif principal est de présenter aux industries alimentaires des seuils d'action pour ces quatre allergènes pour mieux gérer l'utilisation de l'étiquetage préventif tout en protégeant un maximum d'allergiques alimentaires. Méthode : Les catégories alimentaires les plus à risque de contenir des allergènes (responsables de la majorité des rappels d'aliments dus aux quatre allergènes ciblés) ont été sélectionnées. Les produits alimentaires avaient une mention préventive pour un ou plusieurs des quatre allergènes sélectionnés (lait, œufs, arachides, noisettes). Environ 3800 échantillons ont été analysés pour leur contenu en un ou plusieurs allergènes alimentaires (lait = 1225 échantillons; œufs = 840 échantillons; arachides = 871 échantillons; noisettes = 863 échantillons) par des méthodes ELISA quantitatives. Une évaluation quantitative du risque de réaction allergique a ensuite été réalisée pour l'allergène et les catégories alimentaires avec les occurrences les plus élevées, en utilisant des simulations de Monte Carlo de second degré. En tenant compte des données de consommation de l'Enquête sur la Santé des Collectivités Canadiennes de 2015 (ESCC-2015) et sur des essais cliniques menés chez des individus allergiques, des seuils d'action d'allergènes destinés aux industries alimentaires sont proposés. Résultats : L'occurrence était <10 % pour tous les allergènes à l'exception du lait (lait = 23 %, 2,5 - 6471 ppm; œufs = 7 %, 0,3 - 777 ppm; arachides = 5 %, 0,6 - 28,1 ppm; noisettes = 9 %, 0,4 - 2167 ppm). Le chocolat noir détenait l'occurrence (93%) et les niveaux de protéines de lait les plus élevés. L'exposition moyenne liée à la présence de lait dans le chocolat noir, les biscuits et les produits de boulangerie étaient respectivement de 24 mg, 0,2 mg, et 3,9 mg de protéines de lait. Sachant qu'un seuil clinique de 0,2 mg de protéines de lait permet de protéger 99 % de la population allergique au lait, toutes les valeurs d'exposition étant supérieures à ce seuil, les risques de réaction allergique sont réels. En effet, le risque de réaction allergique après consommation de chocolat noir était estimé à 16 %, à 4 % après consommation de produits de boulangerie, et à 0,6 % pour des biscuits. Une méthode de détermination de seuils d'action allergènes destinés à l'industrie a été développée en tenant compte des seuils cliniques (noisettes = 0,1 mg; lait, œufs, arachides = 0,2 mg) et des données de consommation de l'ESCC-2015. Ces seuils industriels étaient dépendant de la quantité consommée en une occasion, obtenue d'après l'ESCC-2015, ces seuils étant davantage conservateurs lorsque la quantité ingérée d'un aliment était élevée. Conclusion : L'occurrence des allergènes alimentaires dans les produits préemballés avec étiquetage préventif est relativement faible, à l'exception du lait (allergène) dans le chocolat noir. Des seuils industriels basés sur des données d'exposition canadiennes pourraient être utilisés comme outil d'évaluation et de gestion du risque allergique pour aider à mieux utiliser l'étiquetage préventif, et par conséquent améliorer l'offre alimentaire destinée aux personnes allergiques alimentaires. / Background: The inadvertent presence of food allergens in prepackaged products can be due to cross-contamination occurring in food industries. To warn allergic consumers that the product might not be suitable for them, food industries use precautionary allergen labeling (PAL), like "may contain X" - "X" corresponding to the allergens that might be present in the product intended for consumption. The use of PAL seems to be increasing, thus reducing the food offer towards allergic individuals. Having less products available, some allergic consumers take the risk of consuming foods with PAL, sometimes without experiencing symptoms of an allergic reaction. International studies reviewed the occurrence (or presence) of these allergens in prepacked foods with PAL. Most studies found that less than 10% of prepacked foods did contain the allergens mentioned in the PAL statement, suspecting PAL overuse by food industries. However, the occurrence of allergens is not well known in Canada, with only one study published in 2003 available on the presence of peanuts in chocolate bars. Objectives: Focusing on four priority allergens (milk, egg, peanut, hazelnut), provide the portrait of allergen cross-contamination in products with PAL sold in Canada and evaluate the risk of having an allergic reaction when an allergic individual adopts a risky behaviour by eating products with PAL. The main objective is to propose guidelines for food industries, such as industrial allergen action levels, to improve the use of precautionary allergen labeling while protecting a maximum of allergic individuals. Methods: High risk food categories were identified from past publications and foods involved in most recalls due to allergens in Canada. Food products chosen had a PAL statement for one or more of the selected allergens (milk, eggs, peanuts, hazelnuts). About 3,800 products were analyzed for their allergen content (milk=1,225; eggs=840; peanuts=871; hazelnuts=863) by quantitative ELISA methods. A quantitative risk assessment was undergone for the allergen and food categories with the highest occurrences, using second order Monte Carlo simulations. Industrial allergen action levels are proposed, computed using consumption data from the Canadian Community Health Survey of 2015 (CCHS-2015) and data from allergen clinical trials. Results: The occurrence of all allergens except milk was under 10% (milk=23%, 2.5 - 6471 ppm; eggs=7%, 0.3 - 777 ppm; peanuts=5%, 0.6 - 28.1 ppm; hazelnuts=9%, 0.4 - 2167 ppm). Dark chocolate had the highest occurrence (93%) and contamination levels for milk proteins. The average milk protein exposure in dark chocolate, cookies and baked goods were 24mg, 0.2mg, and 3.9mg milk proteins, respectively. All exposures were superior to the clinical threshold of 0.2mg milk proteins protecting 99% of the milk-allergic population. Thus, allergic reactions are expected to happen in 1% and more in milk-allergic individuals. The estimated risk of having and allergic reaction was 16% after consumption of dark chocolate, 4% for baked goods, and 0.6% for cookies. Clinical thresholds (hazelnuts=0.1mg; milk, eggs, peanuts=0.2mg) were used to calculate industrial allergen action levels for food manufacturers, depending on the quantity of the food commodity consumed on a single occasion (CCHS-2015). The greater the amount of food ingested, the more conservative the allergen action levels would be. Conclusion: The allergen occurrence in prepackaged products with PAL remains relatively low, except for the presence of milk in dark chocolate. The use of industrial allergen action levels based on Canadian exposure data can be used as a management and evaluation tool to determine the necessary use of PAL, and consequently improve the food offer towards allergic individuals.

La ciguatera est une intoxication consécutive à l’ingestion de poissons d’ambiance corallienne contaminés par une micro-algue. Malgré une connaissance séculaire, l’apparente recrudescence de cette maladie, sa répartition géographique, sa variabilité symptomatique sont autant de points qui restent à éclaircir. Ce projet avait pour objectif de dresser le portrait épidémiologique actuel de cet ichtyosarcotoxisme en Polynésie Française afin d’en améliorer la prise en charge. Nos résultats démontrent que l’incidence de la ciguatera dans cette région est relativement stable. Parmi les facteurs écologiques associés aux variations d’incidence, la modélisation de la floraison de l’algue apparaît par nos analyses comme une avenue prometteuse d’une mise en place d’outils de prévention pour réduire l’incidence. Du point de vue clinique, nos résultats confirment la prédominance des symptômes neurologiques qui évoque une polyneuropathie sensitive se résorbant progressivement dont la gravité paraît reliée à la quantité de toxines ingérées. / Ciguatera poisoning is an ichtyosarcotoxism found throughout many tropical areas of the world. Even though this intoxication has been known since the 18th century, many epidemiological aspects remain unclear. The main goal of this thesis was to establish the epidemiological portrait of this seafood poisoning in order to improve its management. The first part of this project describes this ichtyosarcotoxism according to its environmental and temporal aspects. The second part addresses clinical aspects of the disease. A global increase of ciguatera incidence has been suggested in the literature. However, results from our retrospective study indicate a relatively constant annual incidence in French Polynesia over the ten years of the study. An analysis of cases grouped by archipelago also revealed differences in incidence rates with the most remote archipelagos having the highest incidence. These high rates observed highlight the need to develop prevention tools in order to reduce the incidence. Results from our model of changes in the incidence of ciguatera disease following algae blooms might be useful for assisting ciguatera risk management initiatives. Indeed, results from the study highlight a clear temporal relation between ciguatera disease and its etiologic agent: Gambierdiscus spp. From a clinical point of view, our results confirm the neurological feature of this intoxication as previously proposed and suggest that several symptoms observed in 183 patients at the acute phase of the disease are still persistent 2 months after the onset. In order to characterize these symptoms, we compared the neurological evaluation of 47 patients with ciguatera disease to 125 ciguatera-free controls. Results showed that ciguatera disease predominantly alters the peripheral sensory system represented mainly by sensory disturbances (light-touch and thermal) and poorer sway performances compared to controls. Over three testing periods, we observed an improvement of sway performances but, light touch threshold remained altered for more than 50% of patient 60 days after of the onset. In summary, results obtained in this thesis confirm the evolution ciguatera disease to chronic stage in the study population and suggest that ciguatera symptoms in acute phase are similar to a sensory polyneuropathy with a progressive recovery.

Thesis (PhD (Food Science))--University of Stellenbosch, 2007. / Thermal pasteurisation failures in the dairy industry have often been found to cause end-products of poor quality and short shelf-life. Therefore, alternative methods to eliminate microbial contaminants in raw milk are being studied. Ultrasonication is one such non-thermal technology that could offer the dairy industry an alternative to traditional pasteurisation. The main objective of this dissertation was to evaluate the use of high-power lowfrequency ultrasound (20 kHz, 750 W, 124 μm) applied in batch mode to eliminate a selection of spoilage and potentially pathogenic microbes, commonly associated with milk. These included Gram-positive and negative microbes, comprising of rods and cocci, an endospore-former, and a yeast (Escherichia coli, Bacillus cereus, Chryseobacterium meningosepticum, Lactobacillus acidophilus, Lactococcus lactis, Listeria monocytogenes, Micrococcus luteus, Pseudomonas fluorescens and Saccharomyces cerevisiae). Three strains of E. coli (1 x 106 cfu.ml-1) tested, viz. ATCC 11775, a wild strain from raw milk, and an O157:H7 strain from milk were sensitive to ultrasonication. Complete elimination of viable cells occurred within 10 min. Viable counts of P. fluorescens were reduced by 100% within 6 min of ultrasonication and L. monocytogenes was reduced by 99.0% within 10 min. Lactococcus lactis was reduced by 97.0% and M. luteus, B. cereus and C. meningosepticum by 88.0%, 87.0% and 85.0% respectively. Lactobacillus acidophilus showed the most resistance to ultrasound with only 78.0% of viable cells being eliminated. Under similar conditions, S. cerevisiae was reduced by 99.7%. Microbial cell morphology, size and Gram status did not necessarily influence the efficacy of ultrasonication. Sterile saline solution and UHT milk were used as the suspension media, and the reputed protective effect of milk fat was not observed under the parameters used in this study. A higher wave amplitude (100%; 124 μm) was found to be more efficient in eliminating microbes than a lower wave amplitude (50%; 62 μm). Pulsed-ultrasonication did not enhance the efficiency of ultrasonication indicating that standing waves were absent. Limited success was achieved by ultrasonication itself, and the long batch treatment time (10 min or more) was found to be unrealistic for industrial implementation. Hence the simultaneous application of ultrasound and heat (thermoultrasonication) was examined. Thermo-ultrasonication proved to be more effective than either an ultrasonic or heat treatment with all viable M. luteus cells being eliminated within 4 min (100% amplitude at 72°C). Similarly, to eliminate E. coli and Lb. acidophilus from milk, only 2 min and 4 min thermo-ultrasonication was required, respectively. Bacillus cereus endospores remained resistant and after a 10 min thermo-ultrasonic treatment only 78.04% were eliminated. During this investigation both extensive surface (SEM) and internal (TEM) cell damage caused by ultrasonication were observed in E. coli, Lb. acidophilus and S. cerevisiae. Hence ultrasonication physically/mechanically damages these microbial cells causing cell death/injury. Microbial proteins and DNA released from cells into the environment after an ultrasonic treatment was measured and an increase in released microbial proteins and DNA was found to be indicative of a decrease in the number of viable cells, providing that the initial cell concentration was high enough. It was, however, not possible to correlate the concentration of released microbial proteins and DNA with the exact number of viable cells eliminated, rendering it an ineffective quality indicator for the industry. Ultrasonication had no statistically significant influence on the protein, fat and lactose content of both raw and pasteurised milk. The somatic cell count of raw and pasteurised milk was found to decrease after ultrasonication. Unlike with heating, activity of alkaline phosphatase and lactoperoxidase were not reduced by ultrasonication. Hence neither enzyme can be used to indicate a successful ultrasonic treatment of milk. This study has demonstrated that ultrasonication offers a viable alternative to pasteurisation as it is effective in eliminating microbes, and does not alter native milk components. However, to attain a more effective killing, thermo-ultrasonication is recommended for the treatment of milk to be used for the production of different dairy products.

L’estuaire de la Gironde est affecté par une pollution polymétallique historique provenant de son bassin versant (affluent du Lot). L’analyse de 320 échantillons de sédiments couvrant l’ensemble de la surface estuarienne nous a permis d’établir les premières cartographies à haute résolution spatiale de la contamination métallique des sédiments de surface. Elles révèlent des zones d’accumulation préférentielle des ETM au niveau de la zone des îles en amont de l’estuaire et du chenal nord en aval de l’estuaire. Le facteur de contrôle dominant cette répartition est la granularité des sédiments.L’estimation des stocks métalliques potentiellement re-mobilisables, des facteurs d’enrichissement et de la toxicité potentielle du cocktail des ETM prioritaires nous ont permis d’évaluer un risque de toxicité faible à moyen des ETM vis-à-vis du biota. La contamination en ETM des bassins versants affluents de l’estuaire de la Gironde inclus dans le périmètre du SAGE Estuaire a été appréhendée en couplant sous SIG les caractéristiques typologiques de 57 bassins versants et la géochimie des sédiments prélevés à l’exutoire de ces bassins.Les anomalies les plus importantes concernent les bassins proches de l’agglomération bordelaise et correspondent au cortège des « traceurs urbains » : Ag, Cd, Cu, Hg, Sb et Zn, ainsi que Cu pour les bassins viticoles. L’étude des variations temporelles et spatiales des concentrations en ETM sur les chenaux drainant deux bassins versants agricoles montre des apports ponctuels ou chroniques en Ag,As, Cu et U attribués aux activités anthropiques. Les zones de marais jouent un rôle important dans la spéciation des ETM en lien avec les transformations de la matière organique (e.g. As). Des expérimentations de laboratoire ont permis de caractériser les processus affectant les ETM issus des sols agricoles lors de leur transfert et de leur transport dans les systèmes aquatiques. Les phénomènes de relargage à long terme de Cu soulignent le rôle important des colloïdes organiques dans la mobilité et la biodisponibilité potentielle de cet élément. / The Gironde estuarine system is impacted by historic polymetallic pollution due to mining and smelting activities in the upper watershed. Based on a high spatial resolution sampling strategy, wepropose the first maps of trace element (TE) contamination in the surface sediment at the estuarine scale. The highest TE concentrations occurred in the North Channel in the downstream estuary and inthe island zone in the upper estuary. Estimation of potentially releasable TE fraction, of enrichment factors and a comparison between measured TE concentrations and sediment quality guidelines allow us to class a major part of the estuary as a low to medium priority zone in terms of potential toxicityfor aquatic organisms.The TE contamination in the intra-estuarine watersheds included in a project of water quality management of the Gironde estuary (SAGE), was assessed for 57 watersheds by coupling into GIS,typological characteristics of the watersheds and geochemical analyses of stream sediments. Highest anomalies were found for urban watersheds for which urban tracers were identified as Ag, Cd, Cu, Hg,Sb and Zn, and for vineyard watersheds with Cu. A study of temporal and spatial variations of TEconcentrations in two small agricultural watersheds lead us to identify inputs from point and diffusive sources, especially for Ag, As, Cu and U related to anthropogenic activities. Marsh areas also play an important role in TE reactivity mainly due to organic matter transformations. In laboratory experiments simulating the transportation of TE from agricultural soils to aquatic systems and the maturing process of soil particles in the stream help us to identify processes responsible for TE release in the environment. Long term release of copper was mainly attributed to organic colloid transformation which implies an increase in the mobility, and consequently, the potential bioavailability/toxicity of Cu for aquatic organisms.

Particle contamination control is a critical issue for the semiconductor industry. In the near future, this industry will be concerned with the chemical identities of contaminant particles as small as 0.01 pm in size. Therefore, analytical techniques with both high chemical sensitivity and spatial resolution are required. Transmission electron microscopy (TEM) provides excellent spatial resolution and yields structural and compositional information. It is rarely used, however, due to the difficulty of sample preparation. The goals of this research are to promote the use of TEM as an ultrafine particle analysis tool by developing new sample preparation methods, and to exploit the new TEM techniques for analysis of particles in semiconductor processing fluids. A TEM methodology for the analysis of particulate contaminants in fluids with an elemental detectability limit as low as 0.1 part per trillion (ppt), and a particle concentration detectability limit as low as 1 particle/ml for particles greater than 0.2 pm was developed and successfully applied to the analysis of particles in HF, H202, de-ionized (DI) water, and on the surface of an electronic device. HF samples from three manufacturers were examined. For HF (B), the maximum particle concentration was 8.3 x 103 particles/ml. Both a viscous material and lath-shaped particles were observed. The Sb concentration was less than 0.6 part per billion (ppb). HF (C) was the cleanest. CaF2 and TiO2 particles were identified in HF (D). For H2 02, iron and tin oxides and hydroxides were identified. The maximum particle concentration was 990 particles/ml. The Sn and Fe concentrations were less than 0.3 ppb. Spherical and dendritic particles were observed. For DI water, spherical and dendritic particles (<2 particles/ml), and particles containing Fe or Si with concentrations less than 0.1 ppt were observed. Contaminants on an electronic device surface were also analyzed. Clusters of small particles were determined to be a mixture of aluminum oxides and aluminum silicates.

Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) est l'agent causal de la paratuberculose, maladie entérique, chronique et incurable des ruminants, avec un impact économique important. Une meilleure compréhension des facteurs de risque associés à l'introduction de la maladie dans un troupeau est essentielle pour sa prévention. L’amélioration des tests diagnostiques est aussi importante pour son contrôle. L’introduction des nouveaux animaux dans le troupeau et la présence et contact des différentes espèces sauvages et domestiques avec les vaches, semblent être des facteurs de risques d’introduction de la maladie. Nous avons réalisé une revue systématique dont l`objective était de recueillir l’information pertinente pour répondre à la question sur l’importance de ces facteurs et leur impact sur l’introduction de la maladie dans un troupeau. D`un autre côté, la détection de MAP dans les fèces par culture bactérienne demeure la méthode diagnostique de choix malgré les facteurs qui l`affectent. Une série de 3 étapes est requise afin de confirmer la présence du MAP : (1) culture (2) coloration, et (3) confirmation du MAP par PCR (si détecté à l´étape 2). Certains échantillons fécaux présentent une particularité en raison de leur forte charge de micro-organismes. Ces contaminants peuvent interférer avec la croissance et la détection de MAP. Une étude visant à : a) estimer l'impact des certain covariables sur les résultats de la culture de MAP parmi l`analyse rétrospective d`un banque des données et b) évaluer la possibilité d'optimiser le processus de diagnostic du MAP en effectuant l'analyse PCR sur les cultures déclarées comme contaminées a été réalisée. / Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis (MAP) is the causative agent of paratuberculosis an enteric, chronic and incurable disease of ruminants, with a major economic impact. A better understanding of the risk factors associated with the introduction of the disease in a herd, is essential for its prevention. Improving diagnostic tests are also important for the control. The introduction of new animals into the herd and the presence and contact of wild and domestic species with cattle, appear to be a risk factor for disease introduction. We conducted a systematic review to obtain relevant information to answer the question about the importance and impact of these factors on the introduction of the disease into a herd. On the other hand, the detection of MAP in feces by bacterial culture remains the diagnostic method of choice despite of the factors that can affect it. A series of 3 steps are required to confirm the presence of MAP: (1) culture (2) acid fast stain (3) MAP confirmation by PCR (if detected in step 2). Some fecal samples exhibit a particularity due to their normal heavy load of micro-organisms. These contaminants can interfere with the growth and detection of MAP. A study to: a) assess the impact of some covariables on the culture results by a retrospective analysis of a databank and b) to evaluate the possibility to optimize MAP diagnostic process by performing a PCR analysis on cultures declared as contaminated was realized.

Depuis la seconde moitié du XXème siècle, l’industrialisation, l’urbanisation croissante, les transports et les pratiques agricoles ont entraîné une contamination généralisée des écosystèmes et des modifications profondes dans la composition et la structure des paysages. Ces changements majeurs induisent des perturbations physiologiques et comportementales des organismes et ont des effets négatifs sur la biodiversité. L’Abeille mellifère (Apis mellifera) est au coeur de cette problématique : 1/ les colonies d’abeilles déclinent dramatiquement depuis quelques années en Europe et aux Etats-Unis, et 2/ les abeilles sont reconnues comme d’excellentes sentinelles pour évaluer la contamination environnementale grâce à leurs caractéristiques physiologiques et biologiques. C’est dans ce contexte, que des abeilles, du miel et du pollen récoltés dans l’Ouest de la France ont été analysés pour évaluer leurs contaminations et la présence dans l’environnement d’hydrocarbures aromatiques polycycliques, de plomb, de pesticides et de médicaments vétérinaires. Les échantillons ont été prélevés dans 18 ruchers de contextes paysagers différents (ville, bocage, culture et insulaire) sur 4 périodes (printemps, début d’été, milieu d’été et début d’automne) en 2008 et en 2009. Les résultats d’analyses toxicologiques mettent en évidence des sensibilités différentes en fonction du polluant environnemental, de la matrice étudiée, de la période de prélèvements et du contexte paysager. En dépit de ces différences, le plus souvent propres à chaque rucher, notre étude montre une contamination généralisée des matrices apicoles quels que soient le paysage et la période considérés. Même si les concentrations mesurées sont généralement faibles, cette pression par les xénobiotiques s’ajoute à, voire amplifie l’action des nombreux autres stresseurs environnementaux qui menacent la survie des abeilles en général. / Since the middle of the twentieth century, industrialization, growing urbanization, transports and agricultural practices let to an ecosystem overall contamination and to profound modifications in landscape structure and composition. Those major changes cause physiological and behavioral damages on organisms and have adverse effects on biodiversity. Honey bee (Apis mellifera) is in the central point of this problematic: 1/ bees colonies are recently dramatically declining both in Europe and USA, and 2/ bees are recognized as appropriate sentinels to assess the environmental contamination due to their physiological and biological characteristics. In this context, honeybees, honey and pollen sampled from West France, were analyzed to monitor their contamination and the presence in the environment of polycyclic aromatic hydrocarbons, lead, pesticides and veterinary drugs. Samples were collected in eighteen apiaries from different landscape context (urban, rural-grassland, rural-cultivated and island) during four periods (spring, early summer, middle summer, early autumn) over 2008 and 2009. Toxicological analysis results show different sensitiveness according to the environmental pollutant, the studied matrix, the period and the landscape context. Despite such differences, most often specific to each apiary, our study shows an overall contamination of beehive matrices in all landscapes and during all periods. Even if the measured concentrations are generally low, this xenobiotic pressure is added to, even increases, the effect of many other environmental stressors which threaten the survival of bees in general.

L’assemblage des satellites dans des salles propres est actuellement surveillé, afin de garantir leur fiabilité, via des compteurs optiques de particules qui indiquent la quantité de particules par volume d’air prélevé dans la salle. Cependant, pourquoi mesurer la quantité de particules qu’il y a dans l’air alors que c’est la propreté des surfaces qui est importante ? La complexité des phénomènes de transport et de sédimentation des particules rend la simulation, la prédiction ou la prévention de ces phénomènes particulièrement difficile. L’objectif de cette thèse, qui s’est déroulée au Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), est de proposer une méthode de mesure de la contamination particulaire locale et surfacique. Deux axes sont privilégiés dans ce but. En premier lieu, une évaluation des phénomènes de contamination et des moyens de mesure existants est proposée en abordant les spécificités du domaine du spatial. Les études théoriques et expérimentales rassemblées dans ce mémoire et le bilan des interrogations restantes tracent un portrait clair de l’état des connaissances actuelles dans ce domaine. Cet état de l’art amène à la définition d’un besoin pour la première fois clairement exprimé. Un tour d’horizon des moyens métrologiques s’appuyant sur cette évaluation préalable permet d’étudier avec précision les possibilités de développement d’un capteur. Finalement, cette thèse démontre que l’objectif de mesure de particules de 1 µm avec un moyen actif et en temps-réel est atteint avec une méthode de détection optique par transmission du signal lumineux. En second lieu, cette thèse s’attache donc aux caractéristiques du capteur dont les spécifications ont été étudiées et précisées en première partie. Si le développement du capteur est encore au stade initial, les perspectives de valorisation industrielle sont clairement établies. Ce mémoire s’appuie donc sur une recherche de fond sur la théorie de la contamination particulaire et les phénomènes physiques d’interaction entre les particules et leur environnement pour définir une méthode de mesure optique fiable, validée par la simulation, et faisant l’objet d’un dépôt de brevet. / The assembly of the satellites in clean rooms is currently monitored, in order to guarantee their reliability, via optical counters of particles which indicate the quantity of particles per volume of air in the room. However, why measure the quantity of particles in the air whereas it is the cleanliness of surfaces which is important? The complexity of the phenomena of transport and sedimentation of the particles makes the simulation, the prediction or the prevention of these phenomena particularly difficult. The objective of this thesis, which proceeded at the Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), is to propose a method of measurement of the local and surface particulate contamination. Two axes are privileged to this end. Initially, an evaluation of the phenomena of contamination and existing methods of measurement are proposed by approaching space field specificities. The theoretical and experimental studies gathered in this memory and the assessment of the remaining interrogations trace a clear portrait of the state of current knowledge in this field. This state of the art brings to the definition of a need for the first time clearly expressed. A review of the metrological methods being based on this preliminary evaluation makes it possible to study with precision the possibilities of development of a sensor. Finally, this thesis shows that the goal of active and real-time measurement of particles of 1 µm is achieved with a method of optical detection by transmission of the light signal. In the second place, this thesis attempts to describe the characteristics of the sensor whose specifications were studied and specified in first part. If the development of the sensor is still at the initial stage, the prospects for industrial valorization are clearly established. This memory is thus based on a background research on the theory of the particulate contamination and the physical phenomena of interaction between the particles and their environment to define a method of optical measurement reliable, validated by simulation, and being the object of a patent filling.