Les pâtes enrichies représentent un produit d’intérêt pour l’industrie, car elles offrent aux consommateurs la possibilité de profiter des bienfaits sur la santé de l’ingrédient d’enrichissement sans modifier leurs habitudes alimentaires. Cependant, la durée et le coût du développement de nouvelles pâtes enrichies sont significatifs et limitent leur probabilité de succès commercial. Dans cette thèse, des modèles ont été développés pour décrire la production des pâtes traditionnelles et enrichies et accélérer leur développement. Deux objectifs généraux ont été poursuivis. Le premier objectif était l’identification et la quantification des mécanismes de transfert affectant la qualité des pâtes lors du séchage, leur étape de transformation la plus importante. L’état de l’art a révélé que les modèles développés précédemment pour décrire le séchage des pâtes combinent la description des mécanismes de transfert de masse de l’eau à partir d’un coefficient de diffusion effectif. La qualité de ces modèles a été évaluée par analyses de sensibilité, d’incertitude et d’identifiabilité. Ces analyses ont montré que l’incertitude des modèles précédents sur la prédiction du temps de séchage requis est importante (environ ± 4 h) et que cette incertitude peut être expliquée par la faible identifiabilité pratique des coefficients de transfert de masse à partir de mesures bruitées de la teneur en eau. L’analyse des modèles de séchage précédents a également montré leur imprécision à décrire les profils internes de teneur en eau générés dans les pâtes lors du séchage, alors que ces profils en eau sont critiques à la prédiction de la formation de craques. Cette thèse a donc conduit au développement d’un nouveau modèle de séchage mécanistique, couplant le transfert de masse de l’eau liquide par capillarité et convection, le transfert de masse de l’eau vapeur par diffusion et convection, le transfert d’énergie par conduction, convection et évaporation et la déformation mécanique. Ce modèle a été validé pour 3 températures de séchage (40, 60 et 80 ºC) représentatives des conditions utilisées en industrie. Le deuxième objectif était la quantification de l’impact de l’enrichissement et des variables de procédé sur les propriétés des pâtes. Cet objectif a été atteint par la construction et la méta-analyse d’une base de données regroupant les propriétés des pâtes traditionnelles et enrichies mesurées dans la littérature. Les propriétés manquantes de la base de données ont été estimées par le développement d’une approche novatrice et originale basée sur la complétion de matrice. L’approche par complétion de matrice a permis d’expliquer en moyenne 40% de la variance des propriétés manquantes. Elle a également permis de déterminer pour près de 20% des propriétés manquantes, avec un niveau de confiance de plus de 90%, si elles sont supérieures ou inférieures à la valeur moyenne de la propriété, améliorant la caractérisation du produit sans coût expérimental additionnel. Les travaux de cette thèse ont conduit à la réalisation de 7 articles dans des revues avec comité de lecture et ont été présentés à 4 congrès internationaux. Les travaux ont permis le développement de 2 outils, le modèle de séchage mécanistique et l’estimation des propriétés manquantes par complétion de matrice, que l’industrie pourra utiliser pour accélérer le développement de nouvelles pâtes enrichies. Plusieurs contributions majeures de cette thèse, notamment l’établissement des conditions expérimentales pour l’identifiabilité pratique des coefficients de transfert de masse et les méthodologies pour la méta-analyse d’un produit et l’estimation de ses propriétés manquantes par complétion de matrice, ont été appliquées aux pâtes enrichies, mais leur impact s’étend à de nombreux produits et procédés.

Contexte: L'enrichissement des aliments est une stratégie efficace pour lutter contre les carences en micronutriments. Toutefois, il existe de nombreuses étapes critiques, tels que l'évaluation des besoins de la population, l'obtention de l'appui du gouvernement et de l'industrie, le choix du véhicule alimentaire, la sélection des bons micronutriments (s) et son dosage, et enfin le suivi. Objectif: Cette thèse évalue et de discute les défis de l'enrichissement des aliments au Vietnam. Méthodologie: Les méthodes suivantes ont été utilisées: une étude transversale, une enquête sur la consommation, une étude d'impact, une étude de stabilité, une étude coût-conséquences, deux revues de littérature, une étude de validation, et les leçons tirées de programmes d'enrichissement financés par GAIN. Résultats: Les carences en micronutriments chez les femmes et les enfants au Vietnam sont encore très répandues et se chevauchent souvent. Bien qu'il n'y ait pas de consensus sur le meilleur indicateur pour déterminer le statut en zinc, la prévalence du déficit en zinc semble être élevée par example. De nombreuses initiatives d'enrichissement ont montré que le soutien du gouvernement et de l'industrie est essentiel pour réussir. Le gouvernement vietnamien a reconnu la nécessité de lutter contre les carences en micronutriments. Les véhicules appropriés pour l'enrichissement des aliments au Vietnam sont les huiles végétales et le riz, ainsi que la sauce de poisson, la sauce soja, les bouillons cubes et les aliments de complément. Cependant, il y a des questions qui doivent être soigneusement étudiés, tels que le niveau de peroxyde dans l'huile, la présence d'inhibiteurs de l'absorption du fer, ou le risque de sédimentation dans les sauces. Lors de l'ajout de micronutriments aux aliments, des facteurs tels que les coûts, la qualité et la sécurité doivent être pris en considération. Enfin, l'enrichissement doit être soigneusement surveillés pour s'assurer de la qualité et de surveiller les effets sur la santé de la population. Conclusion: Avant que la fortification des aliments puisse être mise en œuvre et être efficace au Vietnam, une série de défis devront être surmontés. / Background: Food fortification is an effective strategy to combat micronutrient deficiencies. However, there are many critical steps, such as assessing the population's needs, obtaining support from the government and industries, choosing the food vehicle, selecting the right micronutrient(s) and the dosage and finally monitoring. Objective: The overall objective of this thesis is to assess and discuss the challenges of food fortification in Vietnam. Methodology: The following methods were used: a cross-sectional study, a consumption survey, an impact study, a stability study, a cost-implication study, two literature reviews, a validation study, and lessons learned from GAIN funded fortification programs. Results: Micronutrient deficiencies in women and children in Vietnam are still widespread and often overlap. Although there is no consensus on which indicator is best to use to determine zinc status, zinc deficiency prevalence seems to be high. Numerous fortification initiatives have shown that the support from the government and the industry is essential in order to be successful. The Vietnamese government has recognized the need to fight micronutrient deficiencies. Suitable food vehicles for fortification in Vietnam are vegetable oil and rice, as well as fish sauce, soy sauce, wheat flour and possibly flavoring powders and complementary foods. However, there are issues that need to be carefully studied, such as the peroxide level in the oil, the presence of absorption inhibitors in the flour, or the risk of sedimentation in sauces. When adding micronutrients to foods, factors such as costs, quality and safety need to be considered. Finally, fortification needs to be carefully monitored to assure quality and to supervise the effect on the population's health. Conclusion: Before food fortification can be implemented and be effective in Vietnam, a series of challenges will need to be overcome.

Le vieillissement est un phénomène biologique complexe et inévitable associé à un déclin progressif des fonctions cognitives, sensorielles et motrices qui affecte la qualité de vie et la santé des sujets âgés. Le vieillissement normal s'accompagne de changements structuraux et fonctionnels, conduisant au déclin cognitif. Parmi ces changements, les altérations du système noradrénergique semblent contribuer de façon significative aux déficits cognitifs. Inversement, le maintien de l'intégrité du Locus Coeruleus semble participer à la préservation des performances. Par ailleurs, une stratégie pour promouvoir le bien vieillir propose de booster la réserve cognitive associée à un haut niveau de stimulation cérébrale et à des modulations de l'activation et de la connectivité cérébrales chez l'humain. Chez les rongeurs, l'enrichissement environnemental promouvant les stimulations sensorielles, l'activité motrice et les interactions sociales, mime les conditions de mise en place de la réserve cognitive chez l'homme et a largement montré ses effets bénéfiques sur la cognition. Les objectifs de cette thèse sont premièrement, d'étudier le rôle de la NA dans le maintien de la plasticité structurale et des capacités de discrimination olfactive chez la souris âgée, puis dans un second temps de tester l'enrichissement olfactif comme modèle de construction de la réserve cognitive. Dans une première étude, nous avons utilisé le modèle d'apprentissage perceptif olfactif pour étudier la contribution de la Noradrénaline au maintien de la plasticité structurale et des performances cognitives au cours du vieillissement chez la souris. Cet apprentissage consiste en une amélioration de la discrimination entre deux odorants proches sur le plan perceptif après une exposition répétée à ces odorants. Nos résultats suggèrent que la libération de Noradrénaline dans le bulbe olfactif via une stimulation optogénétique des fibres issues du Locus Coeruleus maintient les capacités de discrimination au cours du vieillissement. Nos données révèlent aussi une forme de plasticité du réseau noradrénergique dans le bulbe olfactif âgé. Ces résultats soutiennent l'hypothèse d'une contribution importante de la Noradrénaline au bien vieillir cérébral. Dans une deuxième étude, nous avons utilisé une stratégie basée sur un enrichissement olfactif, manipulation capable de mobiliser la Noradrénaline, proposé tout au long de la vie de l'animal, dans le but de permettre le développement d'une réserve cognitive. Nos résultats montrent qu'un tel enrichissement améliore les capacités de discrimination olfactive même à un âge avancé. De façon intéressante, les performances non olfactives de mémoire spatiale et de flexibilité sont aussi améliorées. Ces résultats indiquent que les effets bénéfiques de l'enrichissement s'étendent au-delà de la sphère olfactive et incluent des bénéfices sur différentes performances cognitives sensibles à l'âge. Nous proposons donc l'enrichissement olfactif comme un modèle de la construction d'une réserve cognitive qui nous permettra par la suite d'identifier les bases cellulaires du bien vieillir et de tester la contribution de la Noradrénaline dans la construction de la réserve cognitive / Aging is an inevitable and complex biological phenomenon associated with a progressive decline of sensory, motor and cognitive functions with time, affecting life quality and health. Normal brain aging is accompanied by functional and structural changes, leading to cognitive decline. Among these changes, age-related alterations of the noradrenergic system seem to contribute significantly to cognitive deficits. Conversely, the integrity of the Locus Coeruleus seems to allow healthy cognitive aging. A potentially powerful tool to achieve successful brain aging is to boost the cognitive reserve, associated with higher level of brain stimulation and modulations in brain activation and connectivity in humans. In rodents, environmental enrichment, increasing sensory stimulations, motor activity and social interactions, mimics the conditions leading to constitution of the cognitive reserve in humans and has largely proven cognitive benefits.The goals of this thesis are, in the first place, to study the role of Noradrenaline in the maintenance of structural plasticity and olfactory discrimination abilities in aged mice, then secondly, to test the olfactory enrichment as a model of the cognitive reserve build-up.In the first study, we used the olfactory perceptual learning paradigm to investigate the contribution of Noradrenaline to the maintenance of structural plasticity and cognitive abilities during aging in mice. This learning consists in an improvement of the discrimination between perceptually close odorants after repeated exposure to these odorants. Our results suggest that the local release of Noradrenaline in the olfactory bulb, by optogenetic stimulation of Locus Coeruleus fibers allows the maintenance of discrimination abilities during aging. Our data also reveal a form of structural plasticity of the noradrenergic innervation in the aged olfactory bulb. The overall work supports a contribution of Noradrenaline to healthy brain aging.In a second study, we used a strategy based on repeated olfactory enrichment during the whole life of the animal in order to enable the cognitive reserve buildup. Such enrichment maintained olfactory discrimination performances at late ages. Interestingly, mice’s performances in spatial memory and cognitive flexibility improved too. This result indicates that the benefits of an odor-based enrichment extend beyond the olfactory sphere and include broader cognitive benefits on age-sensitive functions. We thus propose lifelong olfactory enrichment as model of the cognitive reserve build-up to further identify its cellular basis and test the contribution of Noradrenaline to cognitive reserve build-up and healthy brain aging

Afin d'accroître la valeur perçue de leur offre, les entreprises peuvent avoir recours aux stratégies d'enrichissement de produits, consistant à ajouter de nouveaux attributs à des biens déjà existants sur le marché. Toutefois, une revue de la littérature, complétée par une étude qualitative exploratoire, permettent de constater que ces politiques marketing ne conduisent pas nécessairement à une amélioration du degré d'attractivité d'un produit complexe. Afin de clarifier les conséquences de ces stratégies sur la valeur perçue d'une offre, une expérimentation est menée dans le secteur automobile. Celle-ci démontre qu'un attribut supplémentaire est seulement susceptible de créer une valeur émotionnelle additionnelle et peut à l'inverse provoquer, dans plusieurs cas, une détérioration de la valeur sociale ou de la valeur économique d'origine du produit complexe. Certains des effets observés peuvent s'expliquer par le prix perçu et l'avantage fonctionnel perçu de l'attribut ajouté. Néanmoins, les coûts d'apprentissage perçus de l'équipement supplémentaire ne semblent pas affecter, d'un point de vue global, le processus de valorisation d'un bien complexe enrichi.

L'étude de nombreux composés exogènes (composés étrangers à l'organisme) ne pose pas de difficultés lorsqu'ils sont isolés, purifiés et en quantités suffisantes pour les seuils de détection des appareils de mesure usuels utilisés en biologie (Chromatographie, RMN, Spectrométrie de masse, etc.). Lorsqu'ils se retrouvent dans un fluide biologique (sang, urines, extraits d'organe...), ils sont souvent en quantités telles que l'effet matrice ou le bruit de fond des appareils rend leur détection et leur dosage très délicats. L'utilisation de standards internes marqués uniformément au carbone 13 et/ou à l'azote 15 permet d'obtenir un signal plus facilement reconnaissable et identifiable grâce à la présence des isotopes (pics de masse décalés, massifs isotopiques identifiables en spectrométrie de masse par exemple). C'est pourquoi, en complément des études analytiques et biochimiques du métabolisme de la zéaralénone (ZEN), nous nous sommes intéressés aux calculs prévisionnels de spectres de masse de molécules enrichies à des taux variables (entre 0 et 1) de différents isotopes (13C, 15N, 18O et 2H). Parallèlement nous avons étudié l'influence d'un enrichissement au 13C sur la réactivité d'une molécule donnée, d'un point de vue théorique et expérimental.

Dans le cadre d'une collaboration avec la société Eurocopter, nous avons développé une technique de réduction de modèles pour la modélisation de structures lamifiées élastomère-métal. Nous avons réalisé des éléments finis "réduits" à partir d'une formulation variationnelle pour des problèmes d'équilibre hyperélastiques quasi-incompressibles. Ces éléments permettent via un enrichissement des champs inconnus (cinématique et pression) de condenser une ou plusieurs directions géométriques, réduisant ainsi la dimension (et donc la taille) du problème à résoudre. <br />A partir de tests numériques de validations (réalisés comparativement à des modèles de référence), on démontre la fiabilité ainsi que la performance de la méthode mise en oeuvre, que ce soit en terme de comportement global (raideurs effectives, efforts résultants) aussi bien qu'en terme de comportement local (champ de contraintes, ...) pour peu que l'enrichissement de l'approximation soit suffisant. <br />En guise d'applications, nous avons tout d'abord couplé cette technique de réduction avec une méthode de continuation, afin d'évaluer la limite de stabilité de structures lamifiées élastomère-métal (utilisées pour des applications aéronautiques: butées de pales d'hélicoptères). Puis nous avons réalisé une extension de cette méthode au cas d'un comportement dissipatif de type Kelvin-Voigt visco-hyperélastique. Enfin, nous l'avons utilisé pour analyser la réponse d'une structure poutre à section composite (élastomère et unidirectionels de verre ou de carbone).

Patients with epilepsy often suffer debilitating cognitive and psycho-affective disorders.In some cases, epilepsy is associated to neurodegenerative processes that are the targetof certain therapeutical agents. Today, erythropoietin is considered as one of the most promising neuroprotective agents. In addition, an increased body of studies provides evidence that enrichment (or complexity) of housing decreases the cerebral vulnerabilityin the context of diverse brain insults. In this thesis, we demonstrate: 1) in a model ofepilepsy with large neuronal lesions, that erythropoietin protects the most vulnerable neuronal populations to excitotoxic injury, at the only condition that neuronal expression of its receptor is optimized prior to the primary insult causing epilepsy; 2) in a model of epilepsy associated with faint neuronal lesions that: i) erythropoietin prevents anxietyand impaired spatial learning and memory, ii) enriched housing in Marlau™ cages is moreefficient than erythropoietin, and iii) erythropoietin treatment abolishes beneficial effectsof enriched housing. These results, obtained in animal models of epilepsies associatedwith cognitive disorders establish that beneficial effects of a potential therapeutic agentmay rely on quality of life

L'image de télédétection constitue une source d'information importante permettant de surveiller les phénomènes naturels auxquels le monde a été confronté ces dernières années notamment l'érosion, l'inondation, les incendies, la déforestation, etc. Ces phénomènes ont des conséquences graves sur l'environnement, l'agriculture (dégradation des sols), l'activité humaine, etc. C'est dans ce cadre que se situe notre travail de thèse qui s'intéresse à l'interprétation des images de télédétection afin d'étudier la susceptibilité des scènes aux risques naturels. Cette thèse aborde deux problématiques majeures; La première concerne la modélisation du contenu de l'image satellitale. Cela pose les questions suivantes : Comment extraire les informations utiles de l'image ? Quel modèle de représentation choisir pour modéliser l'image ? Comment générer cette modélisation ? La deuxième problématique concerne l'étude de la susceptibilité de l'image aux risques naturels en se basant sur les sciences cognitives et les connaissances issues de l'image. Donc, quel est le modèle de raisonnement à adopter pour générer une interprétation adéquate ? Dans ce travail de thèse, nous proposons une ontologie spatio-temporelle, floue, lourde et évolutive représentant le contenu sémantique des images de télédétection. Pour ce faire, nous avons suivi un processus de développement basé sur la réutilisation des ressources ontologiques existantes, l'apprentissage à partir des images satellitales (de référence), et la formalisation des connaissances a priori de domaine (risques naturels, connaissance sur les scènes capteurs d'acquisition, etc.). Nous proposons également une méthodologie permettant de générer des annotations modélisant le contenu de l'image satellitale en se guidant par l'ontologie de domaine, et permettant, à partir d'un raisonnement inférentiel sur ces connaissances, de déduire la susceptibilité d'une scène satellitale aux risques naturels. La méthodologie proposée comporte quatre modules : (1) Annotation de l'image de télédétection, (2) Fusion d'annotations, (3) Recherche de cas, et (4) Raisonnement et interprétation. Dans un cadre méthodologique, nous avons appliqué la méthodologie pour traiter le problème d'érosion afin de prévenir les zones à risque en Tunisie et plus particulièrement à la région du Kef. Pour ce faire, nous avons conçu une base d'imagettes multi-dates et multi-capteurs représentant des classes d'ontologie (forêt, lac, champ de blé, zone urbaine, ...). De même, nous avons construit une base de cas contenant des annotations qui représentent des images de télédétection de la région du Kef. Dans un processus " off-line ", nous avons simulé le processus d'interprétation sur des requêtes pour voir si elles présentent des risques d'érosion.

Cette thèse présente une approche et des outils pour l'annotation de documents en se basant sur des ontologies. Dans notre contexte, ceci se traduit par des documents annotés par un ensemble de concepts clés issus de l'ontologie du domaine. Nous traitons le problème de l'annotation en développant une approche basée sur la relation de citation. Cette relation constitue la base d'une méthode pour affiner la propagation des annotations entre les documents. L'approche est indépendante du contenu et utilise un regroupement thématique des références construit à partir d'une classification floue non-supervisée. L'annotation étant basée sur l'utilisation d'ontologies, nous avons également abordé le problème de l'enrichissement de l'ontologie afin de pouvoir prendre en compte les différentes évolutions des documents et affiner la phase d'annotation. Un outil, nommé RAS, Reference Annotation System, a été développé et des expérimentations ont été réalisées en utilisant la base Citeseer.

A l'heure actuelle, les Escherichia coli producteurs de Shiga-toxines (STEC) sont considérés comme des pathogènes émergents importants en santé publique. Cependant, il n'existe aujourd'hui aucune réglementation officielle stipulant les procédures à suivre pour l'échantillonnage et la recherche des STEC dans les denrées alimentaires. <br />Ce travail a pour objectif d'étudier les différents protocoles utilisés pour la recherche des STEC, de manière à pouvoir proposer aux industriels des protocoles optimisés leur permettant une réelle maîtrise du « danger STEC » dans leur filière. Dans ce but, la cinétique de croissance de diverses souches de STEC a, dans différentes conditions d'enrichissement, été suivie simultanément à celle de la flore annexe de la matrice, puis modélisée.<br />Notre étude souligne qu'un enrichissement trop court, comme les 6 heures d'incubation dans le cas de l'IMS, peut conduire à l'obtention de résultats faussement négatifs. Il s'avère néanmoins inutile, dans certaines conditions, de prolonger l'étape d'enrichissement car une interaction de type compétition simple avec la flore annexe arrête la croissance des STEC. Cet arrêt est plus ou moins rapide selon la matrice analysée et sa densité en flore annexe naturelle (de 4 à 7 h pour les fèces et de 10 à 12 h pour le steak haché dans nos expérimentations). Dans le lait, des interactions plus complexes entraînent un arrêt de la croissance des STEC avant celui de la flore naturelle (8,5 à 11 h dans nos expérimentations).<br />L'utilisation d'agents sélectifs a pour but de freiner la croissance de la flore annexe, ce qui peut avoir pour impact de prolonger la croissance des STEC. L'ajout de sels biliaires dans le milieu d'enrichissement a un effet positif dans le cas de l'enrichissement d'échantillons de fèces de bovins et de lait cru mais n'a pas d'effet significatif pour la matrice « steak haché ». En revanche, l'addition de novobiocine dans le milieu peut inhiber certaines souches de STEC non-O157:H7 et ralentir la croissance de E. coli O157:H7. L'usage de cet antibiotique, potentiellement responsable de résultats faussement négatifs, devrait être abandonné.<br />Par ailleurs, cette étude a permis d'optimiser le protocole de recherche de E. coli O157:H7 dans le steak haché (ISO 16140) en validant, d'une part, l'analyse d'une plus grosse masse d'échantillon dans un même volume de milieu (ratio plus élevé) et en réduisant, d'autre part, le temps d'analyse grâce à l'utilisation d'une température d'incubation plus élevée de 41,5°C.