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.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / Offrir un produit de qualité supérieure est sans contredit un enjeu majeur pour l’industrie ovine québécoise qui doit composer avec une importante concurrence sur son marché et justifier le prix plus élevé de son produit comparativement aux importations. Pour le consommateur, la tendreté de la viande est un critère de première importance, critère qui est grandement influencé par les conditions postabattage et la période postmortem. Or, les connaissances scientifiques actuelles suggèrent fortement que les conditions postabattage, notamment le refroidissement et la maturation, ne sont pas optimales au Québec en ce moment. Dans ce contexte, la présente thèse porte sur l’utilisation et la compréhension des traitements postabattage et des évènements postmortem afin d’optimiser la qualité de la viande des agneaux lourds produits au Québec, notamment au niveau de la tendreté. Les études effectuées au cours de cette thèse ont permis de démontrer que sous les conditions actuelles de refroidissement et de maturation, la tendreté de la viande des agneaux lourds n’est pas optimale. L’utilisation de la stimulation électrique (ES) a permis de démontrer le potentiel de tendreté de l’agneau du Québec, potentiel qu’il exprimait pleinement lorsque la ES était combinée à 8 j de maturation. La première étude a montré que l’amélioration de la tendreté par la ES résultait d’une diminution du risque de « cold shortening » alors que la maturation engendrait une plus grande protéolyse. Toutefois, elle laissait entrevoir qu’il y avait place à amélioration. La seconde étude a été réalisée afin de déterminer s’il était possible d’accélérer l’attendrissement de la viande en manipulant la chute du pH et de la température des carcasses et déterminer s’il existe une fenêtre de température optimum à laquelle les carcasses doivent atteindre le pH 6,0. Bien que cette seconde étude ait démontré que la tendreté supérieure des viandes ES puisse être en partie due à la protéolyse plus rapide, aucune fenêtre optimum de température n’a été identifiée. Finalement, la dernière étude tentait de déterminer l’implication de la protéolyse et des protéases pour des muscles longissimus dorsi qui avaient des patrons d’attendrissement différents (tendre ou non à 3 j de maturation et attendrissement ou non entre 3 et 8 j). Bien que les résultats n’aient pas permis d’établir un processus clair, ils semblent tout de même indiquer que la tendreté de la viande après 3 j de maturation dépend de la protéolyse. Pour sa part, l’amélioration entre 3 et 8 j est plus complexe et l’oxydation semble jouer un rôle dans ce processus. / The market requests a high quality product and it is undoubtedly a major challenge for the Quebec sheep industry, which faces significant competition within its market and has to justify the higher price for its product. Meat tenderness is an important criteria for consumers, a criteria mostly influenced by post-slaughter conditions and the postmortem period. Scientific knowledges suggest that post-slaughter conditions, especially chilling and aging, are not currently optimal in Quebec. In this context, the present thesis focuses on the use and understanding of post-slaughter treatments and postmortem events to optimise meat quality of Quebec heavy lambs, especially tenderness. Studies realised during this thesis demonstrated that meat tenderness of heavy lambs is not optimal under current chilling conditions and aging time. Electrical stimulation (ES) of carcasses revealed that the tenderness potential of Quebec heavy lamb was really when ES was combined with 8 d of aging. The first study indicated that tenderness enhancement, following ES, resulted from cold shortening reduction, while aging allowed for more proteolysis. However, this study also indicated that there was still room for improvement. The second study was performed to determine if it was possible to accelerate meat tenderization by manipulating the decline of carcass pH and temperature, and by determining if there is an optimum temperature window in which the carcasses must reach pH 6.0. Although this second study showed that the superior tenderness of ES meat may be partly due to more rapid proteolysis, no optimum temperature window was identified. Finally, the last study attempted to determine the involvement of proteolysis and proteases in longissimus dorsi muscles that had different patterns of tenderization (tender or not at 3 d of aging and tenderization or not between 3 and 8 days). Although the results did not establish a clear process, they seem to indicate that meat tenderness after 3 d of aging depends on proteolysis. For its part, the improvement between 3 and 8 d appears to be more complex and oxidation could play a role in this process.

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Dans le contexte où la consommation de viande de lapin et de veau de grain est variable et relativement faible comparativement à d'autres viandes comme celle du bœuf, du porc et du poulet, la présence de ces viandes sur le marché demande de maintenir ou d'améliorer leur qualité. La qualité de la viande peut être influencée par plusieurs facteurs, dont la gestion pré-abattage (temps de jeûne, la durée du transport et le temps d'attente à l'abattoir). Une gestion pré-abattage inadéquate peut exposer les animaux à un stress incontrôlé avant l'abattage, pouvant mener à d'importants défauts de qualité de la viande. Cette qualité est bien définie dans la littérature pour certaines espèces animales telles que le porc et la volaille, mais pour le lapin et le veau de grain, les connaissances sont limitées. Ainsi, l'objectif de cette thèse était d'évaluer l'impact des différents défis et conditions particulières de la gestion pré-abattage spécifique au lapin et au veau de grain sur la physiologie et la qualité de la viande. Une attention particulière a été mise sur le jeûne pré-abattage pour le lapin et sur le transport pour le veau de grain en réponse aux besoins spécifiques de chaque secteur. Les résultats des trois premières études ont permis de démontrer qu'un temps de jeûne de 18 h serait optimal pour permettre une vidange gastrique adéquate et une excrétion limitée d'Enterobacteriaceae dans les fèces sans impact majeur sur la qualité de la viande de lapin tant en conditions expérimentales que commerciales. La première étude a tout d'abord permis de démontrer qu'un jeûne pré-abattage inférieur à 24 h, sans les effets de la mise en cage et du transport des animaux, n'est pas particulièrement stressant pour les lapins en contexte expérimental. Néanmoins, un jeûne de 18 h serait optimal, car la présence d'Enterobacteriaceae a été observée dans les fèces des lapins mâles après 18 et 22 h de jeûne. De plus, moins d'espèces totales ont été observées et celles-ci étaient moins uniformément réparties dans le microbiome fécal des lapins ayant des jeûnes plus longs. Toutefois, le nombre limité d'Enterobacteriaceae détectée dans les fèces des lapins suggère un risque d'excrétion plus faible comparativement à d'autres espèces animales telles que le porc et la volaille. Les résultats de la deuxième étude ont démontré que, lorsque les temps de transport et d'attente à l'abattoir sont courts (30 min chacun), un jeûne de 18 h permet une vidange gastrique adéquate sans effets majeurs sur la qualité de la viande. Le sexe des lapins a aussi eu un effet limité sur la qualité de la viande lorsque les lapins étaient abattus à un poids vif inférieur à 2,65 kg. Pour la troisième étude, le jeûne ayant donné les meilleurs résultats lors du deuxième essai (18 h) a été testé en conditions commerciales en en comparaison au jeûne effectué normalement par le producteur (23 h). Les résultats ont montré que les deux temps de jeûne pourraient être adéquats, compte tenu de l'impact minimal sur la qualité de la viande ainsi que sur les microbiomes du cæcum et des fèces. Pour les veaux de grain, comme des périodes relativement longues sont nécessaires chez les bovins pour observer des effets négatifs du jeûne sur la qualité de la viande, le besoin de recherche était plutôt au niveau de la longueur et des conditions de transport des animaux jusqu'à l'abattoir. La dernière étude a permis d'observer que la qualité de la viande des veaux de grain est acceptable pour un usage commercial, mais que certains facteurs intrinsèques reliés à l'animal et les conditions pré-abattage ont des impacts importants sur la qualité de la viande. Plus particulièrement, le sexe était le paramètre mesuré ayant eu le plus d'impact sur la qualité de la viande et que, pour le longissimus et le pectoralis, le pH ultime (pH ) était plus u élevé pour les mâles. De plus, pour les veaux de grain transportés entre 8 et 307 min, une durée d'attente à l'abattoir inférieure à 120 min est préférable afin d'obtenir un pH du u longissimus plus faible. Finalement, cette dernière étude a révélé que les paramètres pré-abattage étudiés ont eu un impact plus important sur la qualité de la viande du longissimus que sur celle du pectoralis. / Given the variable and relatively low consumption of rabbit and grain-fed calf meats compared to others like beef, pork, and chicken, maintaining or improving their quality is crucial to maintain their presence in the market. Meat quality attributes can be influenced by pre-slaughter management such as feed withdrawal time, transport duration and lairage time at the slaughterhouse. An inadequate pre-slaughter management can expose animals to uncontrolled stress before slaughter, potentially leading to meat quality defects. While pre-slaughter management is well-defined in the literature for some animal species like pigs and poultry, knowledge is limited for rabbits and veal calves. Therefore, the objective of this thesis was to evaluate the impact of different challenges and specific pre-slaughter management conditions for rabbits and grain-fed calves on blood and gastrointestinal tract parameters as well as meat quality. Particular attention was given to pre-slaughter feed withdrawal for rabbits and transport conditions and duration for grain-fed calves, addressing the specific needs of each sector. The results of the first three studies suggest that an 18 h feed withdrawal time (FWT) can allow the gut to empty properly and limits the excretion of Enterobacteriaceae in feces with limited effect on rabbit meat quality under both experimental and commercial conditions. The first study demonstrated that a preslaughter FWT shorter than 24 h, without the effects of crating and transport, is not particularly stressful for rabbits. However, an 18-h FWT would be optimal, as the presence of Enterobacteriaceae was observed in the feces of male rabbits after 18 and 22 h of FWT. Additionally, fewer total species were observed, and these were less evenly distributed in the fecal microbiome of rabbits with longer FWT. Nevertheless, the limited numbers detected suggest a lower risk of fecal shedding for rabbits compared to other animal species such as pigs and poultry. Nonetheless, longer FWTs could still present the risk of fecal shedding of those undesirable organisms and contaminate the carcass at slaughter. The results of the second study showed that when transport and lairage times are short (30 min each), an 18 h FWT can allow the gut to empty properly with limited effect on rabbit meat quality. Additionally, the impact of sex on meat quality is limited when rabbits are slaughtered at a live weight lower than 2.65 kg. For the third study, the FWT that yielded the best results in the second trial (18 h) was tested under commercial conditions in comparison to the FWT normally practiced by the producer (23 h). The results showed that both FWT could be adequate, considering the minimal impact on meat quality as well as on the cecum and feces microbiomes. For grain-fed calves, as relatively long periods are necessary for observing negative effects of feed withdrawal on meat quality, we focused on the duration and conditions of transport to the slaughterhouse. The fourth study observed that the meat quality of grain-fed calves is acceptable for commercial use, but certain intrinsic animal-related factors and pre-slaughter conditions have significant impacts on meat quality. More specifically, gender had the most significant impact on pectoralis and longissimus meat quality and meat ultimate pH (pH ), for both muscles, was higher for male calves compared u to females (P < 0.001). Additionally, for calves transported between 8 and 307 min, a lairage time at the slaughterhouse shorter than 120 min is preferable to achieve a lower longissimus pH. Finally, the preslaughter parameters evaluated in this study had a lesser impact on the u pectoralis compared to the longissimus muscle.

Pour améliorer la compétitivité de l'industrie porcine, le porc canadien doit être attrayant et présenter un avantage unique qui permettrait à cette industrie de se démarquer des autres produits alimentaires. La carnosine pourrait offrir un tel avantage et ainsi aider l'industrie porcine à obtenir une plus grande part de marché, tout en modifiant les perceptions négatives liées à la consommation de viande. La carnosine fut, en 1900, le premier peptide jamais isolé à partir de matériel biologique. Chez l'homme, certaines propriétés curatives ont été associées à la consommation de carnosine. Ces propriétés peuvent être expliquées, en partie, par la capacité de la carnosine à inhiber la glycation non enzymatique des protéines et leurs agrégations au cours du vieillissement. Mais son potentiel d'améliorer la qualité de la viande de porc est tout aussi intéressant à développer. En effet, la carnosine musculaire agirait comme tampon de pH, ce qui permettrait de ralentir l’acidification dans le muscle squelettique. La carnosine présente également des propriétés antioxydantes, ce qui peut aussi contribuer à améliorer la qualité de la viande. Ce projet de maîtrise fait partie d’un programme de recherche plus large ayant pour objectif d'augmenter la teneur en carnosine musculaire chez le porc en croissance afin de différencier et de donner une valeur ajoutée au porc canadien. Dans cette étude, nous avons supposé qu’un contenu élevé en carnosine musculaire serait associé à de meilleurs paramètres de qualité de la viande chez le porc en croissance et que l'expression des gènes liés au métabolisme de la carnosine serait modulée chez les porcs ayant différents niveaux de carnosine musculaire, de même que dans les muscles de porcs de différentes races. En second lieu, nous avons supposé que des polymorphismes d'un seul nucléotide (SNP), observés sur les gènes liés au métabolisme de la carnosine, pourraient aussi affecter le dépôt de carnosine musculaire chez le porc. Un total de 282 porcs de race pure a été utilisé pour ce projet, incluant 85 Duroc, 92 Landrace et 105 Yorkshire, lesquels provenaient de 16 producteurs différents à travers le Canada. Ces porcs sont entrés à la station de Deschambault (Québec, Canada) entre 10 à 16 jours d’âge, ont tous été élevés dans des conditions similaires et abattus à 120 kg de poids vif. Les carcasses ont été suivies individuellement à l’abattoir pour permettre l’échantillonnage du muscle longissimus thoracis immédiatement après la mort de l’animal et de prendre les mesures de qualité de la viande, 24 h postmortem. Les valeurs de qualité de la viande et de carnosine musculaire étaient disponibles au début de ce projet de maîtrise (projet de recherche antérieur). Dans un premier temps, les niveaux d’expression génique de gènes du métabolisme de la carnosine ont été mesurés par la méthode de PCR en temps réel. Les gènes sélectionnés incluent des enzymes (ABAT, 4-aminobutyrate aminotransferase; CARNS1, carnosine synthase 1; CNDP1, CNDP dipeptidase 1; CNDP2, CNDP dipeptidase 2; HDC, histidine decarboxylase) et des transporteurs (SLC6A6, solute carrier family 6, member 6; SLC15A1, solute carrier family 15, member 1; SLC15A2, solute carrier family 15, member 2; SLC15A3, solute carrier family 15, member 3; SLC15A4, solute carrier family 15, member 4; SLC36A1, solute carrier family 36, member 1) reliés au métabolisme de la carnosine. Les gènes ABAT, CDNP1, HDC, SLC15A1 et SLC15A2 ont été abandonnés puisque leurs transcrits étaient indétectables ou présents à de très faibles quantités. En ce qui concerne les autres gènes, l’analyse des résultats a révélé un effet de race pour l’expression génique de CARNS1, CNDP2 et SLC36A1, les valeurs les plus élevées étant observées chez les porcs de race Duroc, lesquels présentent également des niveaux plus élevés en carnosine musculaire. Pour chaque race, les animaux ont été regroupés en trois catégories selon leur teneur en carnosine musculaire (Bas, Moyen et Élevé). Pour les Duroc, l'abondance en ARNm de la CARNS1 est plus élevée pour le groupe Bas que pour les groupes Moyen et Élevé en carnosine. Ce résultat laisse croire à un possible rétrocontrôle de la carnosine musculaire sur la transcription de la CARNS1, l’enzyme responsable de sa synthèse. Pour les gènes SLC15A3 et SLC15A4, nous observons des niveaux d’ARNm plus élevés chez les animaux à haute teneur en carnosine. Ainsi, des niveaux plus élevés de carnosine musculaire pourraient entrainer une augmentation de la transcription de SLC15A3 et SLC15A4, deux gènes impliqués dans le transport de la carnosine. Dans un deuxième temps, l’effet de la quantité de carnosine musculaire sur différents caractères de qualité de la viande a aussi été étudié. Ces résultats nous démontrent que les porcs ayant des niveaux de carnosine élevés, présentent également une meilleure qualité de la viande, tel que démontré par un pH à 24h plus élevé, une meilleure capacité de rétention d’eau et une diminution des indices de couleur b* (couleur jaune) et L* (luminance).Enfin, une recherche de polymorphismes d’ADN a aussi été effectuée sur quatre gènes cibles (CARNS1, SLC6A6, SLC15A3 et SLC15A4) ayant un fort potentiel d’affecter les niveaux de carnosine musculaire. Les séquences codantes et 3’UTR de chacun de ces gènes ont tout d’abord été séquencées sur une population restreinte de 28 Duroc, 27 Landrace et 30 Yorkshire, incluant des porcs présentant de faibles et de hauts niveaux de carnosine musculaire. Un total de 27 SNPs ont été identifiés pour ces quatre gènes. De ce nombre, quatre SNPs furent sélectionnés pour effectuer le génotypage de la population entière (n = 590). De ces SNPs, deux entrainent un changement d’acide aminé dans le gène SLC15A4 (SNP c.658A>G : Ile220Val; SNP c.818G>A : Ser273Asn)) et deux autres SNPs dans le gène SLC15A3 se retrouvent sur un site reconnu par un micro-ARN (c.*35C>T and c.*52C>T). Des analyses d’association ont ensuite été effectuées afin de déterminer l’effet des différents SNPs et diplotypes sur les caractères de qualité de la viande et sur les niveaux de carnosine et d’ansérine (analogue méthylé de la carnosine). Nos résultats démontrent qu’une sélection en faveur du génotype c.658AA ou du diplotype AA/GG pour le gène SLC15A4 résulterait en une augmentation de carnosine musculaire et une amélioration de certains paramètres de qualité de la viande tels que la couleur, la rétention d’eau et le pH à 24 h. Collectivement ces résultats montrent que les porcs présentant de hauts niveaux de carnosine musculaire présentent également une meilleure qualité de la viande. De plus, les niveaux d’expression de certains gènes du métabolisme de la carnosine sont modulés selon la race de porc (influence génétique possible) et aussi selon le contenu de carnosine musculaire. Enfin, une amélioration générale de la qualité de la viande serait possible par la sélection d’allèles favorables du gène SLC15A4. Cependant, les fréquences observées pour les allèles mineures du SNP c.658A>G (i.e. Duroc, 0.01; Landrace, 0.09) suggèrent une amélioration génétique limitée chez les Duroc et les Landrace.

Les protéines carnées apportent tous les acides aminés indispensables, en quantité équilibrée par rapport aux besoins de l'Homme. La viande étant également une bonne source de vitamine B12 et de fer, son potentiel nutritionnel est très élevé. Ce potentiel pourrait cependant être modulé 1) par une digestion des protéines plus ou moins complète dans l'intestin grêle, déterminant la quantité d'acides aminés absorbés, 2) par une vitesse de digestion plus ou moins élevée, influençant la capacité d'assimilation des acides aminés absorbés. Les procédés de transformation impliqués dans la préparation des viandes peuvent générer des modifications physicochimiques des protéines. Leurs conséquences sur la mise à disposition des acides aminés constitutifs ont été peu étudiées. Après avoir déterminé l'impact des opérations unitaires de transformation de la viande sur les caractéristiques biochimiques et structurales des protéines, les conséquences sur les paramètres de digestion ont été étudiées, in vitro, sur des extraits myofibrillaires, et in vivo en utilisant le miniporc comme modèle animal. L'approche protéomique est utilisée, en parallèle, pour comparer la composition de muscles de porcs issus de modes d'élevage différents et étudier les corrélations avec la digestion. Plusieurs marqueurs protéiques des paramètres de digestion in vitro sont trouvés sur la viande maturée et cuite, et sont liés au processus de détoxification et de contraction musculaire. La cuisson est le procédé qui a le plus d'impact sur les caractéristiques du produit prêt à consommer, l'application de températures croissantes se traduisant par une combinaison progressive de dénaturation, d'oxydation puis d'agrégation des protéines. Le développement d'un modèle de digestion in vitro, sur des protéines myofibrillaires, a permis d'étudier les différents paramètres de digestion pour les différents procédés. Maturation et hachage ont eu peu d'effets sur ces paramètres. Par contre, par rapport à la viande crue, la vitesse de digestion est supérieure pour une température de cuisson de 70°C, ce qui n'est plus le cas à partir de 100°C. Inversement le potentiel de dégradation maximale est plus élevé pour des températures supérieures à 100°C. La mise en relation des caractéristiques de la viande, avec les paramètres de digestion, suggère que pour des températures de cuisson de l'ordre de 70°C, la dénaturation des protéines favorise une dégradation rapide des protéines en accroissant l'accessibilité des sites de coupure pour les enzymes digestives, mais que pour des températures supérieures, l'oxydation conduit à des agrégats qui limitent cette accessibilité. L'étude in vivo, sur le miniporc, a confirmé cette hypothèse, la vitesse d'apparition des acides aminés dans le sang, suite à l'ingestion des viandes étant supérieure pour une température de cuisson à coeur de 75°C, par rapport à des cuissons à 60 ou 95°C. Par contre contrairement à ce qui était observé in vitro, l'utilisation de viande marquée avec un isotope stable (15N), nous a permis de montrer que la température de cuisson n'affecte pas la quantité totale de protéines digérées dans l'intestin grêle (environ 95% des protéines ingérées). En conclusion, parmi les opérations unitaires impliquées dans la préparation des viandes, la cuisson semble être celle qui influence le plus la digestion des protéines. L'équilibre entre les processus de dénaturation et d'oxydation des protéines en fonction de la température de cuisson semble être un point clé dans la détermination de la vitesse de digestion des protéines. Ce paramètre est important notamment dans le cadre de la nutrition des personnes âgées. Par contre, les compensations au cours des étapes de la digestion font que ces différences de vitesses ne se traduisent pas par des différences de digestibilité dans l'intestin grêle. / In France, meat consumption represents one third of the total protein intake. Meat proteins have a high content of well-balanced essential amino acids near to Human needs. Meat is also a good source of vitamins B12 and iron. Its nutritional potential is thus very higher, but it could be modulated 1) by a protein digestion in the small intestine more or less complete (digestibility), determining the amount of absorbed amino acids, 2) by a speed of digestion higher or lower, affecting the postprandial utilization of absorbed amino acids in protein metabolism. Technological treatments involved in the meat preparation can generate physical-chemical changes of protein. Their impacts on the availability of constitutive amino acids (quantity, kinetics) have been little studied. After determining the impact of unitary operations on meat processing (aging, mincing, cooking) on the biochemical and structural characteristics of proteins, the effect on digestion parameters were studied in vitro on myofibrillar extracts, and in vivo using the minipig as an animal model. The proteomic approach is used in parallel to compare the composition of pig muscles from different rearing methods and study the correlations with digestion. Several protein markers of in vitro digestion are found for both aged and cooked meat, linked to detoxicant process and muscle contraction. The cooking is the process that has the greatest impact on characteristics of "ready-to-eat" product, the application of increasing temperatures (70, 100 and 140°C) resulting in a progressive combination of denaturation, oxidation and then of protein aggregation. Development of an in vitro digestion model (pepsin alone or coupled with trypsin/α-chymotrypsin), on myofibrillar proteins, was used to study the various parameters of digestion (initial slope, maximum rate, time to maximal rate, half-life time and maximal degradation) for the different processes. Aging and mincing have little impacts on these parameters. However, compared to raw meat, the rate of digestion is higher for a cooking temperature to 70°C, which is no longer the case for temperatures above 100°C. Conversely, the potential of maximal degradation is higher for temperatures above 100°C. Linking characteristics of meat with digestion parameters, suggests that for cooking temperatures of around 70°C, denaturation of proteins promotes rapid degradation of proteins by increasing the accessibility of digestive enzymes to their cutting sites, but for higher temperatures, oxidation leads to aggregates that limit accessibility. In vivo study on the minipig, confirms this hypothesis, the rate of appearance of amino acids in the blood following meat ingestion is higher with a core cooking temperature to 75°C, compared to cooking with 60 or 95°C. Furthermore, contrary to what observes in vitro, the use of meat labeled with a stable isotope (15N), we show that the cooking temperature are not affect the total amount of digested proteins in the small intestine (about 95% of ingested proteins). In conclusion, among the unitary operations involved in the preparation of meat, the cooking seems to be the one that most influence the digestion of proteins. The balance between the denaturation processes and protein oxidation according to the cooking temperature appears to be a key point in determining the speed of proteins digestion. This parameter is particularly important in the context of elderly nutrition. As it does not impact on the protein digestibility in the small intestine, the cooking temperature appears as an interesting lever to modulate the speed of meat protein digestion, according to the targeted consumer.

La qualité de la viande englobe des critères d'importance différente suivant l'espèce animale considérée. Chez le porc, la qualité de la viande a un impact économique important et de nombreux travaux ont pu montrer que les interactions entre le type génétique (particulièrement les gènes halothane et Rendement Napole), les conditions d'élevage et les conditions d'abattage des animaux déterminent la qualité de la viande de porc. L'Europe, longtemps leader du marché mondial des produits de la viande de porc, se trouve aujourd'hui confronté à la concurrence d'autres pays, notamment le Brésil, les Etats-unis et la Chine. Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet européen multidisciplinaire portant sur l'amélioration de la qualité de la viande de porc et des produits dérivés pour le consommateur. Un des modules est dédié à l'intégration des connaissances passées et celles à venir afin de construire des modèles de prédiction des qualités technologiques et sensorielles de la viande de porc à partir des données se rapportant à l'animal, ainsi qu'aux conditions d'élevage et de pré-abattage. L'objectif de la thèse est d'intégrer l'ensemble des données bibliographiques et expérimentales relatives aux principaux facteurs influençant la qualité de viande dans le cadre d'une méta-analyse, qui est une démarche statistique combinant les résultats d'une série d'études indépendantes sur un problème donné. Les résultats obtenus ont permis de préciser l'effet du gène halothane, des temps de jeûne, de transport et de repos à l'abattoir sur les principaux paramètres d'évaluation de la qualité technologique de la viande de porc. En effet, nos résultats ont pu confirmer l'effet significatif du gène halothane sur l'ensemble des paramètres de qualité étudiés. Cependant, l'effet significatif du gène halothane a été associé à celui de la race uniquement pour expliquer les variations des paramètres suivants : L* (la réflectance), b* (indice de jaune) et les pertes d'exsudat (DL). La méta-régression a permis de mettre en évidence l'effet du poids à l'abattage sur les différences de pH ultime (pHu) entre les génotypes homozygotes NN et nn. Parmi les facteurs de pré-abattage analysés, nos résultats indiquent que le temps de jeûne affecte le pHu et le DL mesurés au niveau du muscle longissimus, alors que le temps de repos à l'abattoir affecte le pHu du muscle semimembranosus. Le transport et l'interaction transport x temps de jeûne n'avaient d'effet significatif que sur les variations de DL. L'effet significatif de l'apport en vitamine E sur le processus d'oxydation des lipides pendant la conservation de la viande, et par conséquent, sur la qualité technologique de la viande a pu être démontré en utilisant un modèle de régressionméta-analytique non linéaire. D'un point de vue statistique, la comparaison des méthodes statistiques de méta-analyse par approche bayésienne et fréquentiste a permis de mettre en évidence l'avantage de la première quant à l'obtention de résultats plus probants lorsqu'il s'agit de méta-analyse sur un nombre de données relativement limité. Parallèlement à l'approche méta-analytique, une étude exploratoire par analyse multivariée a été réalisée afin d'identifier les corrélations qui existent entre un très grand nombre de variables structurées en groupes distincts. Nos résultats ont montré que les variables discriminant les cinq classes de race (Large White et Basque) x système d'élevage (conventionnel, alternatif et extensif) étaient les mêmes que celles qui discriminaient les individus entre eux, en l'occurrence les variables transcriptomiques, chimiques et technologiques. Le groupe composé des variables relatives à la réactivité à l'abattage discriminaient principalement les systèmes d'élevage, en particulier la classe des porcs basques élevés dans le système extensif. / Meat quality includes criteria of different importance depending on the animal species. Meat quality is a significant economic factor in pork production, and numerous publications have shown that it is strongly influenced by the interaction between genetic type (especially the halothane gene (Hal) and Napole yield gene (RN)), breeding conditions, and pre-slaughter and slaughter conditions of animals. The European Union, longtime leader of the globalmarket of pork and pork products, now faces increasing competition from other countries,including Brazil, the United States and China. This thesis project is part of a multidisciplinary European project on improving the quality of pork and pork products for the consumer. One of the modules of this project is dedicated to the integration of existing and upcoming data to produce a model for predicting technological and sensory pork quality, based on animal,production, and slaughter information. The objective of this thesis is to synthesize existing knowledge derived from bibliographic and experimental data relating to the main factors influencing meat quality within a meta-analysis, which is a statistical approach combining the results of a series of independent studies on a given problem. The results of this work have confirmed the effect of the halothane gene, as well as fasting, transport and lairage times on most of the analyzed parameters of technological pork meat quality. Indeed, our meta-analysis confirmed the significant effect of the halothane gene on all the analyzed meat quality attributes. However, the halothane gene effect was associated with the breed effect only for the following variables: L*-value (reflectance), b*-value (yellowness) and DL (drip loss). Slaughter weight contributed significantly only to the explanation of differences in ultimate pH between homozygous genotypes: NN and nn. Regarding the preslaughter conditions, the results of our meta-analysis showed that fasting time had a significant effect on pHu and DL measured in longissimus muscle. While, lairage affected only the pHu in semimembranosusmuscle. Interestingly, we found that DL was the lonely attribute significantly affected by transport time and its interaction with fasting time. The significant effect of the vitamin E supplementation on lipid oxidation process in pork and, therefore, affect the technological meat quality, was demonstrated by using a non linear meta-analytic regression model. Statistically, the comparison between the Bayesian and frequentist meta-analytic approaches has highlighted the ability of the hierarchical Bayesian model to reduce uncertainty in parameter estimates, especially when the number of studies included in the meta-analysis is relatively limited. In addition to the meta-analytic approach, an exploratory study by multivariate analyses was performed to identify the correlations among a large number of variables structured into separate groups. Our results showed that the variables which discriminated the five classes of breed (Large White and Basque pigs) x rearing system (conventional, alternative and extensive) were the same as those discriminating individuals. Indeed, a first group composed of transcriptomic, chemical and technological variables discriminated breeds. Slaughter reactivity variables discriminated rearing systems, especially the Basque pigs reared in the extensive system.

L’objectif de cette étude est de caractériser des altérations de qualité de la viande du porc et de la dinde. Chez porc, la qualité de la viande est handicapée par une lésion de type de myopathie exsudative appelée PSE ou viandes déstructurées dans sa forme localisée. La transformation de ces viandes conduit à de faible rendements suite à une perte d’eau importante et un grave défaut de présentation du produit fini et donc à des pertes économiques importantes. Parmi les facteurs conditionnant l’apparition de la lésion, la génétique des animaux aux loci HAL et RN occupe un premier plan. Au second plan, l’environnement pre-mortem a une influence tout aussi importante et en particulier les conditions d’abattage. L’histologie comparative des muscles montre que la structure du réseau vasculaire et la typologie des fibres musculaires chez le porc des différents génotypes HAL et RN sont responsables de leur vulnérabilité. Chez la dinde, les expressions du problème PSE dans le muscle sont vraisemblablement similaires à celles observées chez le porc. Les caractéristiques de qualité de 3 souches de dinde (Hybride, Nicholas et BUT9) ont été étudiées : la chute du pH post mortem et la couleur de la viande évaluée dans le système L*a*b* nous confortent dans cette position / The objective of this study is to characterize the alteration of meat quality of the pork and the turkey. In pork, the quality of the meat is handicapped by a lesion exsudative myopathy called PSE (Pale Soft Exsudative) or localized destructured meats. The transformation of these meats leads to a reduced performance following an important water loss and a serious defect of presentation of the end product will cause massive losses in economy. Among the factors influencing the appearance of the lesion, HAL and RN genotypes occupy the first plan to limit these effects in pork. In the second plan, the pre-mortem environment has an all-important influence also and in particular the slaughter conditions. Comparative histology of muscles shows that the structure of the vascular network and the typology of muscle fibers of various genotypes HAL and RN in pork are responsible for their vulnerability. In turkey, the expressions of PSE muscle problem are probably similar to those observed in pork. Quality characteristics of 3 lines of turkey (Hybride, Nicholas and BUT9) were studied. The rate of pH fall post-mortem and the colour of the meat (which were evaluated in the L*a*b* system) have reinforced us in this position.

La cité de Nîmes, territoire localisé en bordure de la mer Méditerranée (Gard et partie est de l’Hérault), est créée au cours du Ier s. av. J.‑C., avec à sa tête un chef‑lieu (Nemausus) auquel sont rattachés de nombreux établissements répartis au sein de ce vaste territoire. La société nîmoise, tout en conservant son héritage protohistorique, est profondément influencée par le modèle socio‑économique romain dans ce nouveau cadre administratif centralisé. Dans ce contexte de transition, il était intéressant d’aborder la thématique de l’alimentation carnée des habitants de cette cité entre le IIème s. av. J.‑C. et le IIème s. ap. J.‑C. L’étude réalisée à partir des restes fauniques des mammifères provenant du chef‑lieu, d’agglomérations secondaires et d’établissements ruraux, permet d’éclairer l’exploitation des animaux dits « de bouche » dans cette cité. L’analyse propose d’aborder les questions des zones d’élevage et de la présence du bétail à l’intérieur des villes, la gestion des cheptels qui révèle des différences d’exploitation entre les troupeaux et une diversité des productions : lait, laine, force de travail et bien évidemment la viande. Les données archéozoologiques ont également permis d’observer des différences entre sites et des variations chronologiques dans le choix des espèces consommées, ainsi que dans les techniques de découpe des carcasses, les qualités de viande et la gestion des déchets d’origine animale. Les résultats font apparaître une organisation territoriale de l’économie animale nîmoise avec des lieux de production et de consommation, des activités que l’on retrouve souvent entremêlées au sein des établissements. / The city of Nîmes is located near the Mediterranean Sea (Gard and eastern Hérault provinces). Created during the first century BC, the city consists of several establishments scattered in a vast territory and connected to a chief town (Nemausus). In this centralized administrative organisation, a new society appears which, although retaining its protohistoric heritage, is deeply influenced by the Roman socio‑economic model. In this transitionnal context, the question of the meat diet of the inhabitants of this city between the 2nd century BC and the 2nd century AD is of great interest. This study is based on the faunal remains of mammals founded at several archaeological sites: chief town, secondary agglomerations and some rural settlements. This work will focus on the animals which are eaten. The data analysis raises the question of livestock production areas or at least the presence of animals inside the urban sites. Livestock management reveals differences between herds and a diversity of productions: milk, wool, traction and of course meat. The zooarchaeological data also revealed differences between sites and chronologies concerning the choice of species consumed, butchering systems, meat quality and management of animal waste. All these results suggest a territorial organization of animal economy based on production and consumption areas, although these activities are often mixed inside the establishments.

La cuisson est un procédé universel de transformation de la matière première carnée en aliment. Le chauffage de la matrice musculaire conditionne diverses qualités organoleptiques, technologiques, sanitaires et nutritionnelles des viandes cuites. La cuisson étant appliquée de plus en plus fréquemment en conditions industrielles standardisées, il est pertinent de modéliser certains mécanismes clés dans le déterminisme de ces qualités afin d’optimiser le procédé. Pour cela, une démarche expérimentale originale a été mise en place fondée sur une analyse quantitative, locale, dynamique et in situ de la viande pendant la cuisson. Cette démarche ne fait pas d’hypothèse réductionniste en étudiant un échantillon intact à l’échelle de l’aliment consommé, ni d’hypothèse simplificatrice en prenant en compte les variations spatiales de la température dans l’échantillon. Elle s’appuie sur des développements originaux en imagerie par résonance magnétique nucléaire à haut champ et en traitement d’images pour cartographier la déformation et la quantité d’eau. Des modèles robustes liant température, déformation et quantité d’eau ont été obtenus pour des muscles de teneur variable en tissu conjonctif. Les résultats montrent principalement une augmentation de la déformation avec la température en plusieurs phases dont les caractéristiques dépendent de la composition du muscle, et une diminution de la quantité d’eau avec la température. Tous ces résultats sont discutés et interprétés au regard du comportement à la température des différents composants du muscle. Ce travail montre d’abord que l’imagerie dynamique, quantitative et multiparamétrique permet de décrypter des mécanismes intervenant lors de la cuisson des viandes sans établir des hypothèses réductrices lors de l’interprétation de ces phénomènes. Elle a conduit de plus, à des développements méthodologiques applicables à d’autres champs et ouvre la voie à d’autres investigations dans le domaine de l’optimisation qualitative des produits carnés transformés. / Cooking is a general process which transforms the meat raw material into food. The heating of muscle matrix influences different organoleptic, industrial, health and nutritional qualities of cooked meat. Cooking being applied more and more frequently in standardized and industrial conditions, it makes sense to model some key mechanisms which determine the latter qualities in order to optimize the process. For this purpose, an original experimental approach has been developed based on a quantitative, local, dynamic and in situ analysis of the meat during cooking. This approach is not based on any reductionist hypothesis by studying an intact sample at the scale of the consumed food, nor by the simplifying assumption of taking into account the spatial variations of temperature in the sample. It is based on original developments in nuclear magnetic resonance imaging at high-field and on image processing in order to map deformation and the water content. Robust models linking temperature, deformation and water content were obtained for muscles differing from their content in connective tissue. The results mainly show a deformation increase with the temperature in several phases whose characteristics depend on the muscle composition, and a decrease in the water content with temperature. All these results are discussed and interpreted thanks to the temperature behavior of the various muscle components. This work first shows that quantitative, multi-parametric and dynamic imaging can decipher the mechanisms involved during meat cooking, without formulating simplifying assumptions in the interpretation of these phenomena. Furthermore, it has led to methodological developments applicable to other fields and paves the way for further investigations in the field of quality optimization of processed meat products.