Le tocophérol, le phytostérol, le pourcentage de protéines des graines, l'huile et les teneurs en acides gras ont été mesurés dans une population de lignées recombinantes (RILS) de tournesol, cultivées sous conditions de sécheresse, irrigation et semis tardif. Une analyse génétique de QTL a été réalisée à partir de ces mesures, en utilisant une carte génétique basée sur des marques SSR et avec des gènes candidats (1) impliqués dans la voie métabolique de tocophérol et phytostérol, (2) des gènes codant des antioxydants enzymatiques, (3) des gènes liés à la sécheresse et (4) des gènes homologues à SEC14 chez Arabidopsis. Trois gènes candidats importants (VTE4, VTE2 et HPPD), qui codent pour des enzymes impliquées dans la biosynthèse du tocophérol, ont été cartographiés sur les groupes de liaison LG8 et LG14. Quatre SNPs sont identifiés pour PAT2, le gène homologue chez Arabidopsis SEC14, entre les deux parents (PAC2 et RHA266) et un SNP, identifié par alignement de séquences est converti en marqueur CAPS pour permettre l'analyse génotypique des RIL. Les gènes homologues à SFH3, HPPD, CAT et CYP51G1 ont été cartographiés grâce à la mise au point de marqueurs dominants, tandis que des marqueurs co-dominants ont permis la cartographie des gènes homologues à SEC14-1, VTE4, DROU1, POD, SEC14-2 et AQUA. Les gènes POD, CAT et GST, codant pour des antioxydants enzymatiques, ont également été cartographiés sur les groupes de liaison 17, 8 et 1, respectivement. Le QTL majeur pour la teneur en tocophérol a été identifié sur le groupe de liaison 8, qui explique 59,5% de la variation phénotypique (6.TTC.8). Il colocalsie également avec le QTL identifié pour la teneur en phytostérol (7.TPC.8). Sous condition de semis tardif, un QTL spécifique de la teneur en acide palmitique a été identifié sur le groupe de liaison 6 (PAC-LS.6). Il est situé entre les marqueurs ORS1233 et SSL66_1. Les QTLs pour le pourcentage d'huile de graines et la teneur en acide stéarique colocalisent sur les groupes de liaison 10 (PSO-PI.10 et SAC-WI.10) et 15 (PSO-PI.15 et SAC-LS.15). Sept QTLs associés à teneur en acides palmitique, stéarique, oléique et linoléique sont identifiés sur le groupe de liaison 14. Ils sont liés à l’homologue du gène HPPD. Par ailleurs, les caractères agronomiques tels que les jours du semis à la floraison, la hauteur des plantes, le rendement et la morphologie foliaire ont été étudiés. Des analyses association génétique ont permis d’identifier des QTLs intérêts sur les groupes de liaison 2, 10 et 13 pour les caractères étudiés, d’autres QTLs identifies sur les groupes de liaison 9 et 12 mettent en avant l'importance de ces régions génomiques pour les caractères de morphologie foliaire. Nous avons finalement identifié des marqueurs AFLP et quelques gènes candidats liés aux caractères impliqués dans la qualité des graines sous conditions irriguée et stress hydrique chez une population de mutants (M8). Deux lignées mutantes, M8-826-2-1 et M8-39-2-1, produisent un niveau significativement élevé d'acide oléique peuvent être utilisées dans les programmes de sélection en raison de la haute stabilité à l'oxydation et des propriétés cardiovasculaire apportés par l’acide oléique qu’elles produisent. L'augmentation du niveau de tocophérol dans les lignées mutantes, M8-862-1N1 et M8-641-2-1, est justifiée par le polymorphisme observé pour le gène, MCT, impliqué dans la voie métabolique du tocophérol. Le marqueur le plus important pour le contenu en tocophérol total est E33M50_16 qui explique 33,9% de la variation phénotypique. Un des gènes candidats les plus importants concernant la biosynthèse des acides gras, FAD2 (FAD2-1), est lié à la teneur en acides oléique et linoléique. Il explique plus de 52% de la variation phénotypique. / The genetic control of tocopherol, phytosterol, percentage of seed protein, oil and fatty acids content in a population of recombinant inbred lines (RILs) of sunflower under various conditions are studied through QTL analysis using genetic-linkage map based on SSR markers and introducing some important tocopherol and phytosterol pathway-related genes, enzymatic antioxidant-related genes, droughtresponsive family genes and Arabidopsis SEC14 homologue genes. Three important candidate genes (HPPD, VTE2 and VTE4), which encode enzymes involved in tocopherol biosynthesis, are mapped to linkage group 8(LG8) and LG14. One of the most important candidate genes coding for sterol methyltransferase II (SMT2) enzyme is anchored to LG17 by CAPS marker. Four SNPs are identified for PAT2, Arabidopsis Sec14 homologue gene, between two parents (PAC2 and RHA266). PAT2 is assigned to LG2 by CAPS marker. Squalene epoxidase (SQE1) is also assigned to LG15 by InDel marker. Through other candidate genes, POD, CAT and GST encoding enzymatic antioxidants are assigned to LG17, LG8 and LG1, respectively. The major QTL for total tocopherol content on linkage group 8 accounted for 59.5% of the phenotypic variation (6.TTC.8), which is overlapped with the QTL of total phytosterol content (7.TPC.8). Under late-sowing condition, a specific QTL of palmitic acid content on linkage group 6 (PAC-LS.6) is located between ORS1233 and SSL66_1 markers. Common chromosomic regions are observed for percentage of seed oil and stearic acid content on linkage group 10 (PSO-PI.10 and SACWI. 10) and 15 (PSO-PI.15 and SAC-LS.15). Overlapping occurs for QTLs of oleic and linoleic acids content on linkage groups 10, 11 and 16. Seven QTLs associated with palmitic, stearic, oleic and linoleic acids content are identified on linkage group 14. These common QTLs are linked to HPPD homologue, HuCL04260C001. QTLs controlling various traits such as days from sowing to flowering, plant height, yield and leaf-related traits are also identified under well-, partial-irrigated and late-sowing conditions in a population of recombinant inbred lines (RILs). The results do emphasis the importance of the role of linkage group 2, 10 and 13 for studied traits. Genomic regions on the linkage group 9 and 12 are important for QTLs of leaf-related traits in sunflower. We finally identified AFLP markers and some candidate genes linked to seed-quality traits under well-irrigated and water-stressed conditions in gammainduced mutants of sunflower. Two mutant lines, M8-826-2-1 and M8-39-2-1, with significant increased level of oleic acid can be used in breeding programs because of their high oxidative stability and hearthealthy properties. The significant increased level of tocopherol in mutant lines, M8-862-1N1 and M8- 641-2-1, is justified by observed polymorphism for tocopherol pathway-related gene; MCT. The most important marker for total tocopherol content is E33M50_16 which explains 33.9% of phenotypic variance. One of the most important candidate genes involving fatty acid biosynthesis, FAD2 (FAD2-1), is linked to oleic and linoleic acids content and explained more than 52% of phenotypic variance.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le remodelage osseux est conditionné par un couplage entre les ostéoclastes et les ostéoblastes. Les xénoestrogènes sont des perturbateurs endocriniens qui peuvent interférer avec le remodelage osseux. Nous nous sommes attachés à étudier l'effet du tetradifon sur le remodelage osseux. Nous avons montré que la perturbation du remodelage et du métabolisme de l'os sont accompagné d'un effet génotoxique secondaire via les dommages oxydatifs. L'os est le site de métastases de plusieurs tumeurs solides tels que le cancer du sein. Nous avons utilisé les cellules Walker 256/B pour induire des métastases osseuses chez le rat. In vitro, le traitement des cellules par l'ATA a apporté des résultats satisfaisants par induction d'apoptose et réduction de l'expression des RLO. Nous avons évalué cet effet, in vivo, sur un modèle animal de métastases osseuses ostéolytiques. L'ATA ne prévient pas la perte osseuse mais elle réduit les dommages oxydatives dans le microenvironnement osseux. La microtomographie et l'histologie ont permis de détecter et de différencier les altérations osseuses induites par métastases ostéolytiques avec ou sans traitement à l'ATA. Nous avons également montré la présence d'os métaplasique, ostéosclérotique, apposé sur les périostes des rats cancéreux et traités à l'ATA. Un bilan hépatorénal du modèle animal de métastases osseuses ostéolytiques a été réalisé. Il parait que l'inoculation in situ des cellules Walker 256 n'avait pas de complications rénales et hépatiques pour cette durée d'étude.

La fibrose radio-induite est une complication sévère et tardive de la radiothérapie. Plusieurs études cliniques ont montré que la combinaison pentoxifylline-vitamine E est un traitement sûr et efficace contre la fibrose. Cependant, les mécanismes moléculaires de son efficacité restent inexplorés. Nous avons montré l’efficacité de la combinaison pentoxifylline-vitamine E dans l’entéropathie radique dans une faisabilité clinique. En parallèle, en utilisant un modèle unique, in vitro, de cellules musculaires lisses intestinales primaires isolées des personnes atteintes de l’entéropathie radique, nous avons montré une synergie entre la pentoxifylline et l’analogue hydrophile de vitamine E (trolox) qui permet à l’association d’inhiber l’expression de TGF-β1 au niveau de l’ARN messager et de la protéine. Cette action inhibitrice intervient au niveau transcriptionnel et conduit à une inhibition conséquente des cibles de la voie de signalisation TGF-β1/Smad (Col Iα1, FN1, PAI-1, CTGF), alors qu’elle semble sans effet sur la voie de signalisation Rho/ROCK. Pour la première fois, dans ces cellules issues de l’entéropathie radique, nous avons montré une surexpression de miR-210 ; microRNA induit par l’hypoxie. L’association pentoxifylline-trolox inverse la surexpression de miR-210 aussi bien dans les conditions normoxique que dans les conditions hypoxiques. L’implication de miR-210 dans l’entéropathie radique n’a pas été préalablement étudiée, néanmoins nous avons montré qu’un inhibiteur de miR-210 diminue l’expression de Col Iα1 dans ce modèle. L’effet anti-fibrosant exercé par l’association pentoxifylline-vitamine E est partiellement induit par l’inhibition de la cascade TGF-β1. L’inhibition de miR-210 est un deuxième mécanisme potentiel nécessitant d’autres investigations. Cette étude renforce les essais clinique antérieurs en montrant in vitro une synergie entre pentoxifylline et vitamine E et permettant de proposer cette association en première ligne thérapeutique dans la fibrose radio-induite. De plus, miR-210 est proposé comme une possible cible thérapeutique pour traiter la fibrose radio-induite. / Radiation-induced fibrosis is a serious late complication of radiotherapy. Pentoxifylline-vitamin E has proven effective and safe in clinical trials as treatment of fibrosis, while the molecular mechanism of its activity is yet unexplored. We showed efficacy of Pentoxifylline-vitamin E combination in radiation-induced enteropathy in a small clinical study. In parallel, using a unique in vitro model of primary smooth muscle cells isolated from intestinal samples isolated from humans with radiation enteropathy we showed that pentoxifylline and the hydrophilic analogous of vitamin E (trolox) synergize to inhibit TGF-β1 protein and mRNA expression. This inhibitory action is mediated at the transcriptional level and leads to subsequent inhibition of TGF-β1/Smad targets (Col Iα1, FN1, PAI-1, CTGF), while it has no effect on the Rho/Rock pathway. We have also demonstrated, for the first time, an overexpression of the hypoxia-induced microRNA miR-210 in the fibrotic cells. Pentoxifylline-trolox combination could reverse this miR-210 overexpression in normoxic and hypoxic conditions. While miR-210 has not been previously shown to be involved in radiation-induced enteropathy, we showed that miR-210 inhibitor could reduce mRNA expression of Col Iα1. The anti-fibrotic effect of combined pentoxifylline-vitamin E is at least in part mediated by inhibition of the TGF-β1 cascade. MiR-210 inhibition is another mechanism which needs further investigations. This study strengthens previous clinical data showing pentoxifylline-vitamin E synergy and supports its use as a first-line treatment of radiation-induced fibrosis. Also, it suggests miR-210 as a new potential therapeutic target for the treatment of this complication.

Dans cette thèse, nous avons combiné les approches des cultures single-cell, de cytométrie en flux,des analyses de métabolisme énergétique et de génétique moléculaire afin d’explorer les effets del’Acétate d’α-Tocopherol (α-TOA) sur les cellules stromales mésenchymateuses (MStroC) et leurs souspopulations fonctionnelles (cellules souches et progénitrices mésenchymateuses). L’autre but était de tester une molécule de miR-210 par rapport à son utilisation potentielle comme « hypoxia mimicking molecule ». Après avoir démontré l’hétérogénéité de la population MStroC et conclu que la population de premier passage est appropriée pour des expérimentations ultérieures, nous avons trouvé que l’α-TOA présentait un effet positif sur le maintien de la capacité proliférative élevée des cellules souches mésenchymateuses. Cet effet est accompagné d’une atténuation de l’activité de la chaîne de transport d’électrons (ETC) qui pourrait d’autre part expliquer l’accroissement modéré du niveau des Reactive Oxygen Species mitochondriales (mtROS) que nous avons détectées. L’augmentation du niveau de mtROS pourrait être associée à une dégradation de protéine HIF-1 dans la population MStroC exposée à l’α-TOA. Bien que nous n’ayons pas détecté d’augmentation compensatoire de la glycolyse, les phénomènes observés représentent en partie la réponse cellulaire complexe au faible niveau d’O2. Il a été établi que ce phénomène était relié au maintien de primitivité des cellules souches. Le mécanisme exact reste à clarifier ainsi que son potentiel translationnel. En outre, nous avons apporté la preuve que miR-210 fait partie intégrante de la réponse des MStroC à la faible concentration en O2. Dans cette étude, nous avons montré que l’augmentation de l’expression de miR-210 sur une période courte (jusqu’à 24 heures) et après une période étendue (jusqu’à 72 heures) d’exposition des MStroC à une faible concentration en O2. De plus, nous avons prouvé que ce micro ARN pouvait être régulé par les deux facteurs transcriptionnels HIF-1 et HIF-2, nous laissant penser que ceci faisait partie intégrante de la réponse des MStroC à une faible concentration en O2. Jusqu’à présent, nos données suggèrent que miR-210 est digne d’intérêt en tant que bonne molécule « hypoxia mimicking ». / In this thesis, we combined approaches of single-cell cultures, flow-cytometry, energetic metabolismanalysis and molecular genetics in order to get insight in the effects of α-Tocopherol-Acetate (α-TOA)on Mesenchymal Stromal Cells (MStroC) and their functional subpopulations (mesenchymal stem and progenitor cells). The other aim was to test a miR-210 molecule with respect to its potential use as hypoxia mimicking molecule. After defining MStroC population heterogeneity and concluding that the first passage population is convenient for further experiments, we demonstrated that α-TOA exhibits a positive effect on the maintenance of high proliferative capacity of mesenchymal stem cells. This effect could be associated with an attenuation of electron transport chain (ETC) activity, which, on the other hand could explain moderate increase in the level of mitochondrial Reactive Oxygen Species (mtROS) we detected. The increase in mtROS level could be associated with a decreased HIF-1 alpha protein degradation in MStroC exposed to α-TOA. Although we did not detect a compensatory increase in glycolysis, the observed phenomena depict part of a complex cellular response to the low O2 that is demonstrated to be related with maintenance of stem cell primitiveness. The exact mechanism remains to be elucidated as well as its translational potential. In addition, we provided new evidences that miR-210 is integral part in MStroC response to low O2. In the study, we showed increased in miR-210 expression in a short-term (up to 24 hours) and after extended (up to 72 hours) MStroC exposed to low O2. Moreover, we demonstrated that this micro- RNA could be regulated by both HIF-1 and HIF-2 transcriptional factors, suggesting it as integral part of MStroC response to low O2. So far, our data suggest that miR-210 is worthy to be considered as good hypoxia mimicking molecule.

La prééclampsie est responsable du quart des mortalités maternelles et est la deuxième cause de décès maternels associés à la grossesse au Canada et dans le monde. L’identification d’une stratégie efficace pour la prévention de la prééclampsie est une priorité et un défi primordial dans les milieux de recherche en obstétrique. Le rôle des éléments nutritifs dans le développement de la prééclampsie a récemment reçu davantage d’attention. Plusieurs études cliniques et épidémiologiques ont été menées pour déterminer les facteurs de risque alimentaires potentiels et examiner les effets d’une supplémentation nutritive dans le développement de troubles hypertensifs de la grossesse. Pour déterminer les effets de suppléments antioxydants pris pendant la grossesse sur le risque d’hypertension gestationnelle (HG) et de prééclampsie, un essai multicentrique contrôlé à double insu a été mené au Canada et au Mexique (An International Trial of Antioxidants in the Prevention of Preeclampsia – INTAPP). Les femmes, stratifiées par risque, étaient assignées au traitement expérimental quotidien (1 gramme de vitamine C et 400 UI de vitamine E) ou au placebo. En raison des effets secondaires potentiels, le recrutement pour l’essai a été arrêté avant que l’échantillon complet ait été constitué. Au total, 2640 femmes éligibles ont accepté d’être recrutées, dont 2363 (89.5%) furent incluses dans les analyses finales. Nous n’avons retrouvé aucune évidence qu’une supplémentation prénatale de vitamines C et E réduisait le risque d’HG et de ses effets secondaires (RR 0,99; IC 95% 0,78-1,26), HG (RR 1,04; IC 95% 0,89-1,22) et prééclampsie (RR 1,04; IC 95% 0,75-1,44). Toutefois, une analyse secondaire a révélé que les vitamines C et E augmentaient le risque de « perte fœtale ou de décès périnatal » (une mesure non spécifiée au préalable) ainsi qu’une rupture prématurée des membranes avant terme. Nous avons mené une étude de cohorte prospective chez les femmes enceintes recrutées dans l’INTAPP afin d’évaluer les relations entre le régime alimentaire maternel en début et fin de grossesse et le risque de prééclampsie et d’HG. Un questionnaire de fréquence alimentaire validé était administré deux fois pendant la grossesse (12-18 semaines, 32-34 semaines). Les analyses furent faites séparément pour les 1537 Canadiennes et les 799 Mexicaines en raison de l’hétérogénéité des régimes alimentaires des deux pays. Parmi les canadiennes, après ajustement pour l’indice de masse corporelle (IMC) précédant la grossesse, le groupe de traitement, le niveau de risque (élevé versus faible) et les autres facteurs de base, nous avons constaté une association significative entre un faible apport alimentaire (quartile inférieur) de potassium (OR 1,79; IC 95% 1,03-3,11) et de zinc (OR 1,90; IC 95% 1,07-3,39) et un risque augmenté de prééclampsie. Toujours chez les Canadiennes, le quartile inférieur de consommation d’acides gras polyinsaturés était associé à un risque augmenté d’HG (OR 1,49; IC 95% 1,09-2,02). Aucun des nutriments analysés n’affectait les risques d’HG ou de prééclampsie chez les Mexicaines. Nous avons entrepris une étude cas-témoins à l’intérieur de la cohorte de l’INTAPP pour établir le lien entre la concentration sérique de vitamines antioxydantes et le risque de prééclampsie. Un total de 115 cas de prééclampsie et 229 témoins ont été inclus. Les concentrations de vitamine E ont été mesurées de façon longitudinale à 12-18 semaines (avant la prise de suppléments), à 24-26 semaines et à 32-34 semaines de grossesse en utilisant la chromatographie liquide de haute performance. Lorsqu’examinée en tant que variable continue et après ajustement multivarié, une concentration de base élevée de gamma-tocophérol était associée à un risque augmenté de prééclampsie (quartile supérieur vs quartile inférieur à 24-26 semaines : OR 2,99, IC 95% 1,13-7,89; à 32-34 semaines : OR 4,37, IC 95% 1,35-14,15). Nous n’avons pas trouvé de lien entre les concentrations de alpha-tocophérol et le risque de prééclampsie. En résumé, nous n’avons pas trouvé d’effets de la supplémentation en vitamines C et E sur le risque de prééclampsie dans l’INTAPP. Nous avons toutefois trouvé, dans la cohorte canadienne, qu’une faible prise de potassium et de zinc, tel qu’estimée par les questionnaires de fréquence alimentaire, était associée à un risque augmenté de prééclampsie. Aussi, une plus grande concentration sérique de gamma-tocophérol pendant la grossesse était associée à un risque augmenté de prééclampsie. / Preeclampsia (PE) accounts for about one-quarter of cases of maternal mortality, and ranks second among the causes of pregnancy-associated maternal deaths in Canada and worldwide. The identification of an effective strategy to prevent PE is a priority and fundamental challenge in obstetrics research. The role of nutritional factors in the etiology of PE has recently received increased attention. Many clinical and epidemiological studies have been conducted to investigate potential dietary risk factors for PE and to examine the effects of nutritional supplementation on the development of hypertensive disorders of pregnancy. To investigate the effects of prenatal antioxidant supplementation on the risk of gestational hypertension (GH) and PE, a double blind, multicenter trial (The International Trial of Antioxidants for the Prevention of Preeclampsia – the INTAPP trial) was conducted in Canada and in Mexico. Women were stratified by their risk status and assigned to daily experimental treatment (1 gram vitamin C and 400 IU vitamin E) or to placebo. Due to concerns about potential adverse effects, recruitment for the trial was stopped before the full sample had been achieved. A total of 2640 consenting eligible women had been recruited at that point with 2363 women (89.5%) included in the final analysis. We found no evidence that prenatal supplementation of vitamins C and E reduced the risk of GH and its adverse conditions (RR: 0.99, 95% CI 0.78-1.26), GH (RR 1.04, 95% CI 0.89-1.22), and PE (RR 1.04, 95% CI 0.75-1.44). However, in a secondary analysis, we found that vitamins C and E increased the risk of ‘fetal loss or perinatal death’ (a non-pre-specified outcome) as well as preterm premature rupture of membranes (PPROM). We conducted a prospective cohort study on pregnant women enrolled in the INTAPP trial to investigate the associations between maternal diet in early and late pregnancy and the risk of PE and GH. A validated food frequency questionnaire (FFQ) was administered twice during pregnancy (12-18 weeks, 32-34 weeks). Analyses were conducted separately for 1537 Canadian and 799 Mexican women as there were significant heterogeneities in various nutrient intakes between the two countries. Among Canadian women, after adjusting for pre-pregnancy body mass index (BMI), treatment group, risk stratum (high versus low) and other baseline risk factors, we found that the lowest quartiles of potassium (OR 1.79, 95% CI 1.03-3.11) and zinc (OR 1.90, 95% CI 1.07-3.39) intake were significantly associated with an increased risk of PE. Also in Canadian women, the lowest quartile of polyunsaturated fatty acids was associated with an increased risk of GH (OR 1.49, 95% CI 1.09-2.02). None of the nutrients analyzed were found to be associated with PE and GH risk among Mexican women. We further conducted a case control study ancillary to the INTAPP trial to assess the relationship between plasma concentration of antioxidant vitamins and the risk of PE. A total of 115 PE cases and 229 matched controls were included. Vitamin E concentrations were measured longitudinally at 12-18 weeks (prior to supplementation), 24-26 weeks, and 32-34 weeks of gestation using high-performance liquid chromatography (HPLC). When examined as a continuous variable, and after multivariate adjustment, elevated baseline gamma-tocopherol concentrations were associated with an increased risk of PE (OR 1.35, 95% CI 1.02-1.78). Analyses of repeated measurements indicated that elevated gamma-tocopherol levels were associated with an increased risk of PE (highest vs. lowest quartile at 24-26 weeks: OR 2.99, 95% CI 1.13-7.89; at 32-34 weeks: OR 4.37, 95% CI 1.35-14.15). We found no associations between alpha-tocopherol concentrations and the risk of PE. In summary, we found no effects of vitamins C and E supplementation on the risk of PE in the INTAPP trial. However, in the Canadian cohort we found that lower intakes of potassium and zinc as estimated by the FFQ were associated with an increased risk of PE. Moreover, higher plasma concentration of gamma-tocopherol during pregnancy was associated with an increased risk of PE.

Les protéines extraites des végétaux sont des matériaux relativement peu coûteux, non toxiques, biocompatibles et biodégradables. Elles représentent une bonne alternative aux protéines d’origine animale et aux polymères dérivés du pétrole. Dans le cadre de cette étude, les protéines extraites de graines de soja et de tournesol ont été utilisées en tant que matériaux enrobants pour la microencapsulation de la matière active hydrophobe (α-tocophérol) ou hydrophile (acide ascorbique) par le procédé d’atomisation. Les protéines de soja sont largement utilisées dans les applications alimentaires et non-alimentaires, notamment en microencapsulation. Elles sont donc étudiées dans ce travail comme matériau enrobant de référence. Les protéines de tournesol n’ont quant à elles pas d’application industrielle concrète, si ce n’est sous la forme de tourteaux dans l’alimentation animale. C’est pourquoi il nous semble pertinent de trouver des nouvelles voies de valorisation pour ce coproduit d’origine agricole. Plusieurs modifications des protéines, telles que l’hydrolyse enzymatique, l’acylation, la réticulation enzymatique et la cationisation ont été étudiées dans le but d’améliorer les propriétés encapsulantes du matériau enrobant. Dans le contexte de la chimie verte, toutes les modifications ont été effectuées sans utilisation de solvants organiques ni de catalyseurs chimiques. L’influence des modifications chimiques et enzymatiques des protéines, et des paramètres du procédé (pression d’homogénéisation, ratio matériau enrobant/matière active et concentration en protéines) sur les différentes caractéristiques des préparations liquides et des microparticules (viscosité, taille des gouttelettes dans le cas des émulsions, morphologie et taille des microparticules), ainsi que sur les paramètres liés au procédé d’atomisation (rendement et efficacité de microencapsulation) a été particulièrement étudiée au cours de ce travail. Les résultats obtenus confirment que l’extrait protéique de tournesol est tout à fait pertinent comme matériau enrobant et permet d’obtenir des efficacités de microencapsulation significativement plus élevées par rapport à celles obtenues avec l’extrait protéique de soja. / Proteins extracted from vegetables are relatively low-cost, non-toxic, biocompatible and biodegradable raw materials. They represent a good alternative to animal-based proteins and petroleum-extracted polymers. In this study, proteins derived from soybean and sunflower seeds were used as wall materials for microencapsulation of hydrophobic (-tocopherol) or hydrophilic (ascorbic acid) active material by spray-drying technique. Soybean proteins are widely used in food and non-food applications, especially in microencapsulation. They were studied in this work as wall material of reference. Sunflower proteins are not actually used in industrial application, but only in the form of oil-cake for animal feeding. That’s why new ways of valorization of this agricultural by-product should be investigated. Several proteins’ modifications such as enzymatic hydrolysis, acylation, cross-linking and cationization were studied in order to improve encapsulating properties of wall material. In the context of green chemistry, all the modifications and preparations were performed without use of organic solvents and chemical catalysts. The effect of protein chemical and enzymatic modifications, and process parameters (homogenization pressure, wall/core ratio and protein concentration) on different characteristics of liquid preparations and microparticles (viscosity, emulsion droplet size, microparticle size and morphology) and on parameters related to the spray-drying process (yield and efficiency of microencapsulation) was particularly investigated in this study. The obtained results confirmed that sunflower proteins are quite suitable as encapsulating agent and provide the microencapsulation efficiencies significantly higher compared to those obtained with soy proteins.

La prééclampsie est responsable du quart des mortalités maternelles et est la deuxième cause de décès maternels associés à la grossesse au Canada et dans le monde. L’identification d’une stratégie efficace pour la prévention de la prééclampsie est une priorité et un défi primordial dans les milieux de recherche en obstétrique. Le rôle des éléments nutritifs dans le développement de la prééclampsie a récemment reçu davantage d’attention. Plusieurs études cliniques et épidémiologiques ont été menées pour déterminer les facteurs de risque alimentaires potentiels et examiner les effets d’une supplémentation nutritive dans le développement de troubles hypertensifs de la grossesse. Pour déterminer les effets de suppléments antioxydants pris pendant la grossesse sur le risque d’hypertension gestationnelle (HG) et de prééclampsie, un essai multicentrique contrôlé à double insu a été mené au Canada et au Mexique (An International Trial of Antioxidants in the Prevention of Preeclampsia – INTAPP). Les femmes, stratifiées par risque, étaient assignées au traitement expérimental quotidien (1 gramme de vitamine C et 400 UI de vitamine E) ou au placebo. En raison des effets secondaires potentiels, le recrutement pour l’essai a été arrêté avant que l’échantillon complet ait été constitué. Au total, 2640 femmes éligibles ont accepté d’être recrutées, dont 2363 (89.5%) furent incluses dans les analyses finales. Nous n’avons retrouvé aucune évidence qu’une supplémentation prénatale de vitamines C et E réduisait le risque d’HG et de ses effets secondaires (RR 0,99; IC 95% 0,78-1,26), HG (RR 1,04; IC 95% 0,89-1,22) et prééclampsie (RR 1,04; IC 95% 0,75-1,44). Toutefois, une analyse secondaire a révélé que les vitamines C et E augmentaient le risque de « perte fœtale ou de décès périnatal » (une mesure non spécifiée au préalable) ainsi qu’une rupture prématurée des membranes avant terme. Nous avons mené une étude de cohorte prospective chez les femmes enceintes recrutées dans l’INTAPP afin d’évaluer les relations entre le régime alimentaire maternel en début et fin de grossesse et le risque de prééclampsie et d’HG. Un questionnaire de fréquence alimentaire validé était administré deux fois pendant la grossesse (12-18 semaines, 32-34 semaines). Les analyses furent faites séparément pour les 1537 Canadiennes et les 799 Mexicaines en raison de l’hétérogénéité des régimes alimentaires des deux pays. Parmi les canadiennes, après ajustement pour l’indice de masse corporelle (IMC) précédant la grossesse, le groupe de traitement, le niveau de risque (élevé versus faible) et les autres facteurs de base, nous avons constaté une association significative entre un faible apport alimentaire (quartile inférieur) de potassium (OR 1,79; IC 95% 1,03-3,11) et de zinc (OR 1,90; IC 95% 1,07-3,39) et un risque augmenté de prééclampsie. Toujours chez les Canadiennes, le quartile inférieur de consommation d’acides gras polyinsaturés était associé à un risque augmenté d’HG (OR 1,49; IC 95% 1,09-2,02). Aucun des nutriments analysés n’affectait les risques d’HG ou de prééclampsie chez les Mexicaines. Nous avons entrepris une étude cas-témoins à l’intérieur de la cohorte de l’INTAPP pour établir le lien entre la concentration sérique de vitamines antioxydantes et le risque de prééclampsie. Un total de 115 cas de prééclampsie et 229 témoins ont été inclus. Les concentrations de vitamine E ont été mesurées de façon longitudinale à 12-18 semaines (avant la prise de suppléments), à 24-26 semaines et à 32-34 semaines de grossesse en utilisant la chromatographie liquide de haute performance. Lorsqu’examinée en tant que variable continue et après ajustement multivarié, une concentration de base élevée de gamma-tocophérol était associée à un risque augmenté de prééclampsie (quartile supérieur vs quartile inférieur à 24-26 semaines : OR 2,99, IC 95% 1,13-7,89; à 32-34 semaines : OR 4,37, IC 95% 1,35-14,15). Nous n’avons pas trouvé de lien entre les concentrations de alpha-tocophérol et le risque de prééclampsie. En résumé, nous n’avons pas trouvé d’effets de la supplémentation en vitamines C et E sur le risque de prééclampsie dans l’INTAPP. Nous avons toutefois trouvé, dans la cohorte canadienne, qu’une faible prise de potassium et de zinc, tel qu’estimée par les questionnaires de fréquence alimentaire, était associée à un risque augmenté de prééclampsie. Aussi, une plus grande concentration sérique de gamma-tocophérol pendant la grossesse était associée à un risque augmenté de prééclampsie. / Preeclampsia (PE) accounts for about one-quarter of cases of maternal mortality, and ranks second among the causes of pregnancy-associated maternal deaths in Canada and worldwide. The identification of an effective strategy to prevent PE is a priority and fundamental challenge in obstetrics research. The role of nutritional factors in the etiology of PE has recently received increased attention. Many clinical and epidemiological studies have been conducted to investigate potential dietary risk factors for PE and to examine the effects of nutritional supplementation on the development of hypertensive disorders of pregnancy. To investigate the effects of prenatal antioxidant supplementation on the risk of gestational hypertension (GH) and PE, a double blind, multicenter trial (The International Trial of Antioxidants for the Prevention of Preeclampsia – the INTAPP trial) was conducted in Canada and in Mexico. Women were stratified by their risk status and assigned to daily experimental treatment (1 gram vitamin C and 400 IU vitamin E) or to placebo. Due to concerns about potential adverse effects, recruitment for the trial was stopped before the full sample had been achieved. A total of 2640 consenting eligible women had been recruited at that point with 2363 women (89.5%) included in the final analysis. We found no evidence that prenatal supplementation of vitamins C and E reduced the risk of GH and its adverse conditions (RR: 0.99, 95% CI 0.78-1.26), GH (RR 1.04, 95% CI 0.89-1.22), and PE (RR 1.04, 95% CI 0.75-1.44). However, in a secondary analysis, we found that vitamins C and E increased the risk of ‘fetal loss or perinatal death’ (a non-pre-specified outcome) as well as preterm premature rupture of membranes (PPROM). We conducted a prospective cohort study on pregnant women enrolled in the INTAPP trial to investigate the associations between maternal diet in early and late pregnancy and the risk of PE and GH. A validated food frequency questionnaire (FFQ) was administered twice during pregnancy (12-18 weeks, 32-34 weeks). Analyses were conducted separately for 1537 Canadian and 799 Mexican women as there were significant heterogeneities in various nutrient intakes between the two countries. Among Canadian women, after adjusting for pre-pregnancy body mass index (BMI), treatment group, risk stratum (high versus low) and other baseline risk factors, we found that the lowest quartiles of potassium (OR 1.79, 95% CI 1.03-3.11) and zinc (OR 1.90, 95% CI 1.07-3.39) intake were significantly associated with an increased risk of PE. Also in Canadian women, the lowest quartile of polyunsaturated fatty acids was associated with an increased risk of GH (OR 1.49, 95% CI 1.09-2.02). None of the nutrients analyzed were found to be associated with PE and GH risk among Mexican women. We further conducted a case control study ancillary to the INTAPP trial to assess the relationship between plasma concentration of antioxidant vitamins and the risk of PE. A total of 115 PE cases and 229 matched controls were included. Vitamin E concentrations were measured longitudinally at 12-18 weeks (prior to supplementation), 24-26 weeks, and 32-34 weeks of gestation using high-performance liquid chromatography (HPLC). When examined as a continuous variable, and after multivariate adjustment, elevated baseline gamma-tocopherol concentrations were associated with an increased risk of PE (OR 1.35, 95% CI 1.02-1.78). Analyses of repeated measurements indicated that elevated gamma-tocopherol levels were associated with an increased risk of PE (highest vs. lowest quartile at 24-26 weeks: OR 2.99, 95% CI 1.13-7.89; at 32-34 weeks: OR 4.37, 95% CI 1.35-14.15). We found no associations between alpha-tocopherol concentrations and the risk of PE. In summary, we found no effects of vitamins C and E supplementation on the risk of PE in the INTAPP trial. However, in the Canadian cohort we found that lower intakes of potassium and zinc as estimated by the FFQ were associated with an increased risk of PE. Moreover, higher plasma concentration of gamma-tocopherol during pregnancy was associated with an increased risk of PE.