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International audience; High-pressure treatments combined with crossflow microfiltration were used to obtain citrus concentrates enriched in carotenoids. The aim of this study was to investigate the effect of this process combination on carotenoid bioaccessibility and uptake by intestinal Caco-2 cells. Two high-pressure processes, high hydrostatic pressure treatment (HHP) and ultra-high-pressure homogenization (UHPH) were compared to conventional pasteurization. Processing effects on carotenoid content and bioaccessibility, on physicochemical and structural characteristics of the product, on methylation degree of pectins and micelle size after in vitro digestion were assessed. UHPH at 400 MPa drastically enhanced carotenoid bioaccessibility compared to HHP and pasteurization. Moreover, carotenoid uptake by Caco-2 cells was significantly improved by UHPH underlining the importance of the micelle size after in vitro digestion and the degree of methylation of pectins in this uptake. Finally, the in vitro bioavailable carotenoid content of different concentrates was evaluated, taking into account carotenoid content, bioaccessibility and uptake. Combining crossflow microfiltration with UHPH increased by 4–6 fold the bioavailable carotenoid content in the final product. The process led to a concentrate of high nutritional quality compared to the original juice, raw or pasteurized concentrates.

In coastal and estuarine environments, trace elements trapped in sediments can be released back into the water column if resuspended during tides or floods. This is how this work is carried out to determine the mobility of trace elements when these phenomena occur on Senegalese coasts subjected to high energy tides. Sequential extraction carried out according to the European Community Bureau of Reference (BCR) was used to determine the mobilizable fraction of trace elements in sediments. Subsequently, laboratory sediment resuspension experiments were conducted to evaluate the ability of sediments to release trace elements into the water in order to better understand the natural effect of resuspension during tidal cycles and water movement on the coast. The release of elements into the water was monitored over a 24 h period along with redox potential (Eh), dissolved oxygen and pH. Bioavailability percentages of Cd, Ni, Pb and Zn showed a strong affinity with the acid soluble fraction, suggesting easy mobility of these elements. The results of the kinetic monitoring tests of the release of trace elements in water show that during the first minutes, desorption is very important with peaks that can reach 90‰ depending on the element that could potentially cause acute effects on aquatic organisms. However, the bioavailability of trace elements in contaminated sediments only influences mobility at the beginning of resuspension. Remobilization tests would therefore provide an indication of the ability of sediments to release trace elements during rapid changes in the physico-chemical conditions of the aquatic environment., Dans les milieux côtiers et estuariens, les éléments traces piégés dans les sédiments peuvent être relargués dans la colonne d'eau en cas de remise en suspension lors de marées ou de crues. C'est ainsi que ce travail est réalisé pour déterminer la mobilité des éléments traces lorsque ces phénomènes se produisent sur les côtes sénégalaises soumises à des marées de forte énergie. L'extraction séquentielle réalisée selon la procédure du Bureau communautaire de référence (BCR) européen a été utilisée pour déterminer la fraction mobilisable des éléments traces dans les sédiments. Ensuite, des expériences en laboratoire de remise en suspension des sédiments ont été réalisées afin d'évaluer leur capacité à libérer des éléments traces dans l'eau dans le but de mieux comprendre l'effet naturel de la remise en suspension pendant les cycles de marée et de mouvement de l'eau sur la côte. La libération d’éléments dans l’eau a été suivie sur une période de 24 h, ainsi que le potentiel redox (Eh), l'oxygène dissous et le pH. Les pourcentages de biodisponibilité du Cd, Ni, Pb et Zn ont montré une forte affinité avec la fraction soluble dans l'acide, suggérant une mobilité facile de ces éléments. Les résultats des tests de suivi cinétique de la libération d’éléments traces dans l'eau montrent que pendant les premières minutes, la désorption est très importante avec des pics qui peuvent atteindre 90 ‰ selon l'élément, ce qui peut potentiellement provoquer des effets aigus sur les organismes aquatiques. Toutefois, la biodisponibilité des éléments traces dans les sédiments contaminés n'influence la mobilité qu'au début de la remise en suspension. Les tests de remobilisation seraient donc une indication de la capacité des sédiments à libérer des éléments traces lors d'un changement rapide des conditions physicochimiques du milieu aquatique.

Ε-Viniferin is a polyphenol belonging to the stilbene family. This dimer of resveratrol, found in particular in vine shoots, is present in the human diet mainly through the consumption of grapes and its derivatives such as red wine. Although this molecule has shown interesting biological properties, and especially anti-inflammatory, antioxidant, anti-obesity and neuroprotective activities, it has been shown to have very low bioavailability. Indeed, like many stilbenes, ε-viniferin, in addition to being poorly absorbed through the intestinal barrier, undergoes a strong metabolism. Therefore, the current studies aim to determine the involvement of metabolites in the biological properties observed in vivo. The objectives of this thesis were to determine the impact of ε-viniferin encapsulation on its metabolism and pharmacokinetic parameters in rats, as well as to evaluate the potential biological properties of its main metabolites in vitro. In a first step, the manufacturing process of multilamellar liposomes containing ε-viniferin was optimised, with the aim of increasing the encapsulation rate of the molecule, and to produce these objects in sufficient quantity to carry out in vivo experimentation. The free and encapsulated forms of ε-viniferin were administered orally to rats, the plasmas were collected at different times, as well as different tissues 4 hours after administration. The results indicate high glucuronidation, from hepatic and intestinal metabolism, as well as accumulation of the metabolites and the native form in white adipose tissue. The encapsulation of ε-viniferin seems to prolong the exposure time of the body to glucuronides. In a second step, the purification of these glucuronides also allowed us to assess their biological properties on macrophage and hepatocyte cell models, revealing anti-inflammatory properties and an ability to decrease lipid accumulation. This work shows that ε-viniferin, a grapevine stilbene, could have beneficial effects on health, by itself or through its metabolites., L’ε-viniférine est un polyphénol appartenant à la famille des stilbènes. Ce dimère du resvératrol, notamment retrouvé dans les sarments de vigne, est présent dans l’alimentation humaine principalement via la consommation de raisin et de ses produits dérivés comme le vin rouge. Bien que cette molécule ait montré d’intéressantes propriétés biologiques; et en particulier des activités anti-inflammatoires, anti-oxydantes, anti-obésité et neuro-protectrices, il a été démontré qu’elle était très peu biodisponible. En effet, comme de nombreux stilbènes, l’ε-viniférine, en plus d’être faiblement absorbée à travers la barrière intestinale, subit un fort métabolisme. De ce fait, les études actuelles visent à déterminer l’implication des métabolites dans les propriétés biologiques observées in vivo. Ces travaux de thèse avaient pour objectifs de déterminer l’impact de l’encapsulation de l’ε-viniférine sur son métabolisme et ses paramètres pharmacocinétiques chez le rat, ainsi que d’évaluer les potentielles propriétés biologiques de ses principaux métabolites in vitro. Dans un premier temps, le procédé de fabrication des liposomes multilamellaires contenant l’ε-viniférine a été optimisé, dans le but d’augmenter le taux d’encapsulation de la molécule, et de produire ces objets en quantité suffisante pour réaliser une expérimentation in vivo. La forme libre et la forme encapsulée de l’ε-viniférine ont été administrées par voie orale chez le rat, les plasmas ont été récoltés à différents temps, ainsi que différents tissus 4 heures après administration. Les résultats indiquent une forte glucuronidation, issue du métabolisme hépatique et intestinal, ainsi qu’une accumulation des métabolites et de la forme native dans les tissus adipeux blancs. L’encapsulation de l’ε-viniférine semble prolonger le temps d’exposition de l’organisme aux glucuronides. Dans un second temps, la purification de ces glucuronides a également permis d’apprécier leurs propriétés biologiques sur des modèles cellulaires de macrophages et d’hépatocytes, mettant en évidences des propriétés anti-inflammatoires et une capacité à diminuer l’accumulation des lipides. Ces travaux montrent que l’ε-viniférine, un stilbène de la vigne, pourrait présenter des effets bénéfiques sur la santé, par elle-même ou l’intermédiaire de ses métabolites.

The plant-available pools of calcium, magnesium and potassium are assumed to be stored in the soil as exchangeable cations adsorbed on the cation exchange complex. In numerous forest ecosystems, despite very low plant-available pools, elevated forest productivities are sustained. We hypothesize that trees access nutrient sources in the soil that are currently unaccounted by conventional soil analysis methods. We carried out an isotopic dilution assay to quantify the plant-available pools of calcium, magnesium and potassium and trace the soil phases that support these pools in 143 individual soil samples covering 3 climatic zones and 5 different soil types. For 81%, 87% and 90% of the soil samples (respectively for Ca, Mg and K), the plant-available pools measured by isotopic dilution were greater than the conventional exchangeable pool. This additional pool is most likely supported by secondary non-crystalline mineral phases in interaction with soil organic matter and represents in many cases (respectively 43%, 27% and 47% of the soil samples) a substantial amount of plant-available nutrient cations (50% greater than the conventional exchangeable pools) that is likely to play an essential role in the biogeochemical functioning of forest ecosystems, in particular when the resources of Ca, Mg and K are low.

International audience; Introduction et but de l’étude: Les nombreux Introduction et but de l’étude: Les nombreux traitements thermiques appliqués aux préparations pour nourrissons (PPN) sont susceptibles de dénaturer et agréger les protéines, modifiant potentiellement leur digestibilité et la biodisponibilité des acides aminés. Récemment, un procédé technologique innovant, sans traitement thermique, basé sur la microfiltration membranaire a permis la production de PPN native, i.e. avec un très faible taux de protéines dénaturées (6%, Yu et al. 2021 Journal of Dairy Science). L’objectif de cette étude est de comparer la digestibilité des protéines et des acides aminés d’une même PPN, traitée thermiquement de manière classique (T+++ ; 58% de protéines dénaturées) ou native (T-) chez le raton. Matériel et méthodes: Des ratons Wistar mâles âgés de 21 jours en début d’expérimentation ont été nourris durant 14 jours avec soit un régime de croissance témoin (n = 8 ; 20% P/E, 54%G/E, 26%L/E), soit un régime contenant 40% (m.s.) de PPN T- (n = 30) ou T+++ (n = 30 ; 20% P/E, 54%G/E, 26%L/E). Les ratons témoins ont été euthanasiés 6h après l’ingestion d’un repas calibré protéiprive afin d’évaluer les pertes digestives d’azote et d’acides aminés endogènes. Les ratons T- et T+++ ont été euthanasiés 0, 1, 2, 3 ou 6h après l’ingestion d’un repas calibré contenant leur régime respectif (n = 6/temps). Les contenus digestifs et le plasma ont été collectés. Résultats et Analyse statistique: Aucune différence de poids et de prise alimentaire n’a été notée entre les groupes. La cinétique de vidange gastrique des ratons nourris avec le régime T- était comparable à celle des ratons nourris avec le régime T+++. La digestibilité orocécale vraie de l’azote tendait à être légèrement supérieure pour T- (96,6 ± 3,1%) par rapport à T+++ (91,9 ± 5,4%, P = 0,09). La digestibilité orocécale vraie des acides aminés variait de 90,0 ± 5,7% (serine) à 98,6 ± 1,7% (arginine) pour T- et de 85,5 ± 7,8% (glycine) à 95,9 ± 4,5% (histidine) pour T+++. Aucune différence de digestibilité moyenne des acides aminés n’a été mise en évidence entre T- (95,0 ± 3,5%) et T+++ (91,6 ± 5,1%). Les cinétiques postprandiales plasmatiques d’acides aminés étaient significativement différentes entre les 2 régimes (P = 0,0002), avec une augmentation plus importante et plus rapide des concentrations d’acides aminés totaux pour les rats T- par rapport aux rats T+++. Conclusion: Les PPN native (T-) et traitée thermiquement (T+++) permettent de supporter de manière comparable la croissance des ratons. Les 2 PPN présentent une bonne digestibilité (> 90%) mais la dénaturation/agrégation des protéines induites par les traitements thermiques (PPN T+++) semble diminuer leur digestibilité et limiter l’augmentation postprandiale des acides aminés plasmatiques. Nos résultats suggèrent ainsi que la production de PPN native, avec un minimum de procédés de transformation, permettrait d’optimiser la qualité nutritionnelle des protéines.

National audience; Une fois dans l’environnement, les matières plastiques flottantes se fragmentent progressivement en particules de plus en plus petites, voire invisibles. Si la pollution de plastique dans le milieu marin est maintenant reconnue par les scientifiques comme une menace pour l’équilibre de ses écosystèmes, il est alors surprenant de constater que la pollution de plastiques dans les eaux continentales a été encore très peu étudiée. L’objectif principal du projet EMPEC était de fournir des données sur la nature et les flux des débris de plastiques dans les milieux aquatiques puis d’évaluer l’impact toxicologique de ces particules chez des organismes aquatiques au niveau des eaux continentales.

Eucalyptus is the tree most widely planted in tropical countries to satisfy growing demand for wood products, but high yields require high fertilizer inputs. Introducing N2-fixing trees (NFT), such as Acacia mangium, has been proposed to improve soil fertility and aboveground tree biomass in Eucalyptus plantations. In addition to N inputs, NFT species may increase plant P nutrition through increased rates of organic P (Po) cycling. However, the positive effect of acacia on soil P availability and plant P nutrition was found to vary substantially between sites. The ability of acacia to improve P bioavailability might mainly depend on Po sequestration in microbial biomass, preventing Po mineralization by phosphatases and efficient Po recycling. This hypothesis was tested at two tropical sites, Itatinga (Brazil) and Kissoko (Congo) by measuring inorganic phosphate (Pi), Po and enzyme-labile Po in bicarbonate extracts from the topsoil collected from plots with Eucalyptus, acacias, or native vegetation. We used bicarbonate enzyme-labile Po after soil autoclaving as an indicator of microbial Po, and a Eucalyptus bioassay to measure the actual P bioavailability for Eucalyptus seedlings. At Itatinga, bicarbonate-Pi was very low, while Po was the main P form. Enzyme-labile Po was very weak in intact soils and high in autoclaved soils, indicating high immobilization in microbial biomass. At Kissoko, Po was highly enzyme-labile in both intact and autoclaved soils, especially from acacia plots, suggesting very low Po immobilization in microbial biomass. Growth and P accumulations in Eucalyptus seedlings were low in all soils at Itatinga and were the highest in Eucalyptus plants grown in acacia soils at Kissoko. Our results highlight the potential of acacia trees for improving P bioavailability for other tree species if labile Po enrichment in the soil provided by this N2-fixing tree is not locked into the microbial biomass.

Soil contamination by organochlorine pollutants is a problem for ecosystem and human health. lt is not always possible to degrade these persistent molecules. The challenge is to prevent their adverse effects on the biota or their migration to other compartments of the agroecosystem. The use of nanoporous carbonaceous materials originated from plants can be one way. The objective of this thesis is ta select from a panel of carbon matrices those capable of effectively trapping contaminants such as polychlorinated biphenyls (PCBs), polychlorinated dibenzo-dioxins and furans (PCDD/Fs), as well as chlordecone (CLD). These matrices differ from each other by their properties (biochar vs activated carbon), conditioned by the pyrolysis and/or activation process used, as well as by the nature of the raw material used. The challenge is to produce, characterize and select the most efficient carbonaceous materials to maximize this sequestration. ln vitro environmental availability or bioaccessibility tests were used to perform a screening and then in vivo tests were set up to validate the effectiveness on a small number of carbonaceous materials. The in vivo tests were developed on three models of biota. An interaction emerges between the type of test, the carbon matrix used and the contaminants. lt appears that the effectiveness of the strategy depends on the target biota or the assessment method used. Regarding contaminants, it appears that the structure of the molecule could be at the origin of different behaviours. Regarding carbonaceous matrices, activated carbons were more efficient than biochars. Specific surface and microporosity are necessary conditions for the efficiency of activated carbons and mainly explain the difference in efficiency between biochars and activated carbons., La contamination des sols par les polluants organochlorés est un problème pour la santé des écosystèmes et humaine. Il n'est pas toujours possible de dégrader ces molécules rémanentes. L'enjeu est d'empêcher leurs effets adverses sur le biote ou leur migration vers d'autres compartiments de l'agroécosystème. L'utilisation de matières carbonées nanoporeuses d'origine végétale peut être un moyen. Cette thèse a pour objectif de sélectionner parmi un panel de matrices carbonées celles qui sont capables de piéger efficacement les contaminants tels que les polychlorobiphényles (PCB), les polychloro­ dibenzo-dioxines et furanes (PCDD/F), ainsi que la chlordécone (CLD). Ces matrices diffèrent entre elles par leurs propriétés (biochar vs charbon activé), conditionnées par le procédé de pyrolyse et/ou d'activation mis en œuvre ainsi que par la nature de la matière première végétale utilisée. L'enjeu est de produire, caractériser et sélectionner les matrices carbonées les plus efficientes pour maximiser cette séquestration. Des tests in vitro de disponibilité environnementale ou de bioaccessibilité ont été utilisés pour effectuer un screening, ensuite des tests in vivo ont été mis en place pour valider l'efficacité sur un nombre restreint de matières carbonées. Les tests in vivo ont été développés sur trois modèles de biote. Il ressort une interaction entre le type de test, la matrice carbonée utilisée et les contaminants. Il apparait que l'efficacité de la stratégie dépend du biote cible ou de la méthode d'évaluation. Pour les contaminants, il apparait que la structure de la molécule à séquestrer pouvait être à l'origine de comportements différents. Pour les matrices carbonées, les charbons activés étaient plus efficaces que les biochars. La surface spécifique et la microporosité jouent un rôle prépondérant dans l'efficacité des charbons et expliquent principalement la différence de la capacité de séquestration entre les biochars et les charbons activés

The plant available pools of calcium, magnesium and potassium are commonly assumed to be stored in the soil as exchangeable cations adsorbed on the cationic exchange capacity and extractible with a concentrated salt reagent (e.g. NH₄⁺, Ba²⁺). Many forest ecosystems have low to very low exchangeable pools of nutrient cations in the soil yet they show no nutrient deficiency symptoms. The discrepancies between different soil chemical fertility diagnosis approaches suggest that trees access nutrient resources that are not currently taken into account by conventional soil analysis methods. In the context of global change, the degradation of the chemical fertility of forest soils is a major concern. Identifying and quantifying the plant-available resources of nutrients in the soil is thus essential to better understand the biogeochemical functioning of forest ecosystems and ensure their sustainable management. The main objective of this PhD research is to identify and quantify the pools of Ca, Mg and K that contribute directly to the geochemical equilibrium processes between the soil and the solution with an innovative approach: ⁴⁴Ca, ²⁶Mg and ⁴¹K stable isotopic dilution. The isotopically exchangeable pools of Ca, Mg and K were measured by isotopic dilution in 177 individual soil samples from 26 sites covering a wide range of climatic, soil and forest cover contexts. The results demonstrate that the source/sink pool of the soil (pool in geochemical equilibrium with the soil solution, i.e. isotopically exchangeable pool) was not solely composed of the exchangeable pools measured by conventional soil analysis methods. The isotopically exchangeable pools were greater than the conventional exchangeable pools for 81%, 87% and 90% of the analyzed samples respectively for Ca, Mg and K. The additional pools of Ca, Mg and K in many cases were greater than 50% of their respective conventional exchangeable pool. Although the isotopically exchangeable pools are mainly composed of Ca, Mg and K extractible with an NH₄⁺ reagent, results show that Ca, Mg and K contained in soil phases extractible with a strong acid (HNO₃) also contribute directly to equilibrium processes between the soil and the solution. These available pools that are not currently accounted for by conventional soil analysis methods, are likely associated to amorphous and poorly crystalline secondary minerals in interaction with organic compounds for Ca and to K-specific sites in phyllosilicates and/or amorphous aluminosilicates for K. Comparing the changes in conventional physical and chemical soil properties and isotopically exchangeable pools of Mg, Ca and K at 11 sites of the RENECOFOR network between two sampling dates 11 years apart enabled to demonstrate that the isotopically exchangeable pools are very dynamic and play an active role in buffering the plant-availability of nutrient cations in the soil., Les pools biodisponibles de calcium, magnésium et potassium sont considérés comme étant stocké dans les sols sous forme de cations échangeables adsorbés sur le complexe d’échange cationique et extractible avec une solution saline concentrée (e.g. NH₄⁺, Ba²⁺). Dans de nombreux écosystèmes forestiers, malgré des pools échangeables très faibles, les peuplements ne montrent aucun symptôme de carence pour ces cations nutritifs. Les discordances entre les différentes méthodes de diagnostic de la fertilité chimique du sol suggèrent que les arbres accèdent à des sources de nutriments non-quantifiés par les analyses conventionnelles des sols. Dans le contexte des changements globaux, dans lequel le risque de dégradation sur le long terme de la fertilité chimique des sols forestiers est accru, l’identification et la quantification des sources biodisponibles de nutriments dans les sols est essentiel pour mieux comprendre le fonctionnement biogéochimique des écosystèmes forestiers et pour assurer la gestion durable de ces écosystèmes. L’objectif principal de ces travaux de thèse est d’identifier et quantifier les pools de Ca, Mg et K du sol qui contribuent directement aux réactions d’équilibre avec la solution du sol à travers une technique innovante de dilution isotopique utilisant les isotopes stables ⁴⁴Ca, ²⁶Mg et ⁴¹K. Pour cela, nous avons mesuré les pools isotopiquement échangeables de Ca, Mg et K par dilution isotopique de 177 échantillons individuels de sol provenant de 26 sites couvrant des conditions pédoclimatiques et de couvert forestiers différents. Les résultats ont mis en évidence que les pools source/puits du sol contribuant aux réactions d’équilibre avec la solution du sol ne se limitent pas à ceux mesurés par les méthodes conventionnelles d’analyses de sol. Les pools isotopiquement échangeables étaient supérieurs aux pools échangeables conventionnels pour 81%, 87% et 90% des échantillons respectivement pour le Ca, Mg et K. Ces pools additionnels pouvaient représenter, dans de nombreux cas, plus de 50% du pool quantifié par la méthode conventionnelle. Bien que les pools isotopiquement échangeables de Ca, Mg et K soient majoritairement constitués de Ca, Mg et K échangeables extractible par l’ion NH₄⁺, les résultats ont montré que du Ca, Mg et K contenus dans des phases du sol extractibles par un acide fort (HNO₃) contribuent également aux réactions d’équilibre avec la solution du sol. Ces pools disponibles sont associés à des minéraux secondaires amorphes et mal cristallisés en interactions avec les matières organiques du sol pour le Ca et à des sites spécifiques de K des phyllosilicates ainsi qu’à des phases aluminosilicatés amorphes pour le K. L’étude de l’évolution des propriétés physico-chimiques conventionnelles et des pools isotopiquement échangeables de Ca, Mg et K sur 11 sites du réseau RENECOFOR entre deux campagnes d’échantillonnage du sol à 15 ans d’intervalle a mis en évidence que les pools isotopiquement échangeables sont très dynamiques et jouent un rôle en tamponnant la biodisponibilité des cations nutritifs dans le sol.

The nutritional quality of a food is not only assessed by its protein intake and the quality of proteinintake, but also by its intake of trace elements. Animal products are the only sources of vitamin B12, apartfrom pharmaceutical food supplements. The amounts of other B vitamins are much greater in meatproducts: 4 to 6 times higher for vitamin B1, 2 to 20 times for vitamin B2, 5 to 30 times for vitamin B3, 2 to 12 times for vitamin B5, 2 to 100 times for vitamin B5, as much as 30 times for vitamin B6. Less markedly,the mineral content is also higher for cooked meat or cooked meat products compared to a ready-to-eatvegetable analogue: from 2 to 9 times more zinc in meat products than in analogues and vegetarian dishsources of protein, and up to 3 times more for iron. The quantity is not the only criterion to consider. Thebioavailability of Iron and magnesium is lower in plant products. These minerals, however, are wellassimilated during the consumption of meat products. The efficiency of iron absorption during theconsumption of meat products is partly linked to the form of the ion (ferric or ferrous iron, or heme iron, i.e.associated with hemoglobin or myoglobin) and the absence of complexes such as phenols and phytatepresent in plants., Les substituts végétaux à la viande : éléments de formulation et analyse comparée desservices rendus avec les produits animaux 2ème partie : les apports en micronutriments. La qualité nutritionnelle d’un aliment ne s’évalue pas seulement à son apport en protéineet à la qualité des apports protéiques, mais également par ses apports en d’oligo-éléments. Les produitsanimaux sont les seules sources de vitamine B12, en dehors des compléments alimentairespharmaceutiques. Les quantités d’autres vitamines B sont beaucoup plus importantes dans les produitscarnés : de 4 à 6 fois supérieur pour la vitamine B1, 2 à 20 fois pour la vitamine B2, de 5 à 30 fois pour lavitamine B3, de 2 à 12 fois pour la vitamine B5, de 2 à 100 fois pour la vitamine B5, d’autant à 30 fois pluspour la vitamine B6. De manière moins marquée, la teneur en minéraux est aussi plus forte pour uneviande cuite ou un produits carnés cuit comparé à un analogue végétal prêt à consommer : de 2 à 9 foisplus de zinc dans les produits carnés que dans les analogues et plats végétariens source de protéine, etjusqu’à 3 fois plus pour le fer. La quantité n’est pas le seul critère à prendre en compte. Fer et magnésiumsont peu biodisponibles dans les produits végétaux. Ces minéraux sont en revanche bien assimilés lorsde la consommation de produits carnés. L’efficacité d’absorption du fer lors de la consommation deproduits carnés est en partie lié à la forme de l’ion (fer ferrique ou ferreux, ou encore fer héminique c’està dire associé à l’hémoglobine ou la myoglobine) et à l’absence de complexe comme les phénols et lephytate présent dans les végétaux.

Dans les océans, les procaryotes sont des acteurs clés dans le cycle du carbone puisqu’ils consomment une fraction importante de la matière organique dissoute (MOD) relâchée par les producteurs primaires. Puisque cette matière organique est très complexe et de biodisponibilité variable, les communautés de procaryotes qui la consomme sont très diversifiées et spécialisées pour certains types de composés organiques. En utilisant cette matière organique, les procaryotes contribuent à réintroduire ce carbone dans le réseau trophique, une source d’énergie essentielle dans les gyres oligotrophes de l’océan. Toutefois, puisque cette consommation n’est pas parfaite, une quantité importante de carbone est relâchée sous forme de CO2 lors de la respiration, mais aussi sous forme de MOD récalcitrante, contribuant à séquestrer du carbone dans les océans. Le but de cette thèse est d’une part, de dresser un portrait global de la biodisponibilité de la MOD et d’autre part, de déterminer l’influence de la biodisponibilité de cette dernière sur la composition et le métabolisme des procaryotes dans la mer du Labrador, une mer dont le rôle est critique dans la régulation du climat. Plus spécifiquement, nous identifions pour la première fois comment la distribution spatiale des procaryotes influencent leur métabolisme et est influencée par leur préférence alimentaire dans les eaux de surface de la mer du Labrador. Finalement, nous regardons comment la matière organique produite en surface est transformée et séquestrée en profondeur suite à la convection hivernale dans la mer du Labrador. Le budget de carbone dans les océans n’est toujours pas balancé. Afin de mieux connaître les sources et la biodisponibilité du carbone dans les différents milieux aquatiques, nous avons évalué la biodisponibilité de la MOD à travers le continuum aquatique, des lacs jusqu’à l’océan. En menant une méta-analyse sur le sujet, nos résultats montrent que la proportion de matière organique labile, c’est-à-dire facilement utilisable par les procaryotes, est d’environ 6% dans tous les environnements aquatiques. Toutefois, la proportion de matière organique semi-labile, celle qui nécessite plus de transformation par les procaryotes, est grandement liée à la proximité au milieu terrestre. Les seuls écosystèmes aquatiques déviant de ces deux constats sont ceux en période d’efflorescence algale: ils contiennent beaucoup plus de carbone labile et semi-labile que ceux à l’équilibre. Nous avons estimé que le carbone semi-labile peut soutenir 62% de la biomasse de procaryotes dans les lacs et les milieux côtiers. Dans un deuxième temps, nous évaluons l’influence de la MOD sur le métabolisme et les communautés de procaryotes. Nous avons fait trois missions océanographiques sur la mer du Labrador à bord du navire Hudson pour déterminer la composition de la MOD et la communauté des procaryotes ainsi que leur métabolisme. En utilisant une approche novatrice, la modélisation de la distribution spatiale de l’abondance des procaryotes, nous avons montré à quel point celle-ci est importante pour déterminer leur préférence alimentaire ainsi que leur métabolisme. Nous avons également proposé un nouveau cadre conceptuel qui vise à faciliter la recherche à l’interface de la biogéochimie, de l’écologie microbienne et du métabolisme microbien. Dans un dernier temps, nous avons comparé la capacité des procaryotes venant de différentes profondeurs océaniques à séquestrer le carbone. Lors de la consommation de la MOD, les procaryotes en relâche une petite fraction sous forme plus récalcitrante. En répétant ce processus, le carbone résiduel devient très récalcitrant et peut résister à la consommation par les procaryotes durant des centaines d’années. Nous avons montré que les procaryotes de l’océan profond sont plus efficaces pour séquestrer le carbone de cette façon. Nos résultats montrent que ce sont les taxons rares des procaryotes qui sont les éléments clés dans cette suite de transformation qui mène à la séquestration du carbone appelée pompe microbienne. Cette thèse contribue à la compréhension du cycle du carbone dans la mer du Labrador et dans les écosystèmes aquatiques en général. Nous avons proposé une approche novatrice permettant de lier la qualité de la MOD à la composition des communautés de procaryotes qui la dégrade, un défi qui perdure depuis des dizaines d’années. De plus, nous montrons pour la première fois la que la pompe microbienne de carbone est un processus itératif fortement relié à la succession de la communauté de procaryotes. Nous montrons également que la pompe microbienne est active dans chaque strate océanique, mais que les procaryotes rares issus de l’océan profond sont plus efficaces à séquestrer le carbone. Mieux comprendre comment la composition de la MOD influence les procaryotes est primordial puisqu’ils sont centraux au cycle du carbone océanique., Oceanic prokaryotes are key players in the carbon cycle by consuming dissolved organic mat-ter (DOM) produced by primary producers. As this organic matter is highly complex with varying degree of bioavailability, prokaryotic communities are highly diverse and different taxa target certain types of organic compounds. By consuming this organic matter, prokary-otes reintroduce this carbon into the food web, a critical energy flow in oligotrophic gyres. However, this consumption is not perfect and they release a lot of carbon as CO2 through respiration, but also as recalcitrant DOM. Thus, they contribute to carbon sequestration in aquatic ecosystems. The objective of this thesis is to characterize DOM bioavailability and its influence on the composition and metabolism of prokaryotic communities in the Labrador Sea, described as one of the Earth’s climate system tipping elements. More precisely, we quantify for the first time how the spatial abundance distribution of prokaryotes influences ecosystem metabolism and organic matter association in the surface waters of the Labrador Sea. Lastly, we look at how DOM produced at the surface is transformed and sequestered following the Labrador Sea winter convective mixing. The oceanic carbon budget is still unbalanced. In order to better understand its carbon sources and bioavailability, we characterize DOM bioavailability across the aquatic contin-uum, from lakes to the open ocean. Using a meta-analysis, our results show that the propor-tion of labile organic matter, i.e. readily available for prokaryotes, is similar at around 6% in all aquatic ecosystems. However, the proportion of semi-labile organic matter, i.e requiring transformations to be consumed by prokaryotes, is highly related to terrestrial connectivity. The only ecosystems that did not follow these patterns were in a phytoplankton bloom pe-riod and had a high proportion of labile and semi-labile organic matter as their counterparts at equilibrium. Finally, we estimated that semi-labile organic matter could sustain 62% of prokaryotic biomass in lakes and coastal zones. Second, we evaluated the influence of DOM on prokaryotic metabolism and community composition. In order to determine organic matter composition, prokaryotic community composition and metabolic rates, we did three oceanic cruises in the Labrador Sea onboard the Hudson ship. By using spatial abundance distribution modelling of prokaryotes, we identified strong associations between groups of this novel approach and organic matter composition. We also proposed a framework to bridge the gap between prokaryotic diversity, microbial ecology, and biogeochemistry among methods and across scales. Lastly, we compared how prokaryotic communities from different oceanic strata could se-quester carbon. When they consume organic matter, prokaryotes release a small amount in recalcitrant forms. Through this iterative process, called the microbial carbon pump, prokaryotes contribute to carbon sequestration by creating highly recalcitrant compounds that resist further degradation for hundreds of years. We have shown that all prokaryotes enable the microbial carbon pump, but that prokaryotes from deeper strata are more effi-cient. Our results also conclusively show that the rare prokaryotic taxa are key players in the microbial carbon pump. This thesis contributes to better understand the carbon cycle in the Labrador Sea and in all aquatic ecosystems. We proposed a novel framework to relate biogeochemistry, prokaryotic diversity and microbial ecology which has been a challenge for decades. Moreover, we con-clusively showed for the first time that the iterative process of the microbial carbon pump is related to prokaryotic succession. We also show that it happens in all oceanic strata, but that rare prokaryotes from the deep ocean are more efficient to sequester carbon. Better understanding how DOM composition influences prokaryotes is of prime importance as they are the main drivers of the oceanic carbon cycle.

International audience; Parmi les différentes caractéristiques de l’œuf qui font de cet aliment de base un atout pour notre alimentation, sa richesse en protéines et la qualité de ces protéines ne sont plus à démontrer. Mais l’œuf est aussi un vecteur efficace pour un certain nombre de micronutriments, du fait de teneurs et/ou d’une biodisponibilité élevés. Pouvant par ailleurs aisément être enrichi en certains de ces micronutriments, l’œuf mérite d’être réévalué au regard de l’objectif d’amélioration du statut nutritionnel de la population.

National audience

In the context of the sustainable management of polluted sites and soils, the overall objective of this thesis was to improve environmental (ERA) and human health (HHRA) risk assessments.Threshold guide values (TGV) were determined ex situ in the land snail for metal(loid)s, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorobiphenyls (PCBs) as well as global indicators, such as ex situ indices of sum of excess transfer (GSET) and ecotoxicological risk (GERITOXE). These indicators were applied to 68 various contaminated soils and showed that it is not necessarily the most contaminated soils that present the highest risk. In addition, it was highlighted that excess metal(loid) transfers to snail are, unlike non-anomalous transfers from the soil geochemical background, more influenced by the total concentration than by the physico-chemical properties of the soils. Beyond these influences, the question also arose of the influence of site specificities on the bioavailability of contaminants to the snail. This was investigated in an inter-laboratory test leading to the standardization of the in situ and ex situ approaches (ISO 24032). It was evidenced that transfers are generally higher ex situ than in situ, except for few metals (e.g., Cd and Mo). This enable to discern the respective interests of in situ and ex situ ERA methods and the answers obtained according to scientific questions and management perspectives. The relationships between bioavailable concentrations and specific ecotoxicological effects for the snail were studied at different levels of organization (life history traits and genomic stability) to refine the interpretation of the global indicators developed. The relevance of the coupling of the micronucleus assay with the random amplification technique of polymorphic DNA for the assessment of genotoxicity in hemocytes was demonstrated. The study of telomere dynamics in the land snail has been developed and has revealed novel patterns. A strong telomere attrition during growth from the juvenile to the sub-adult stage was characterized, followed by a maintenance of telomere length during adult life. Although genotoxic damage has been identified and associated with health alterations to snails exposed to metal- and PAH-contaminated soils, their telomeres are not shortened in hemocytes. In the context of the applicability of the One health initiative to the management of polluted sites and soils considering both human and environmental health, the study of exposures with the relationships between bioaccessibility to humans and bioavailability to the snails of As, Cd and Pb in contaminated soils revealed strong convergences. Concerning the links between risk levels, it was shown that soils identified as "at risk" for human health could present a low or even absence of transfer of contaminants to snails and therefore an absence of environmental risk, offering alternative management perspectives.In conclusion, the results obtained pave the way towards the research of fundamental relationships between environmental and toxicological bioavailability at different levels of biological organization and the identification of the respective interests of field and laboratory approaches in risk assessments in relation to management issues. Approaches to combine environmental and health assessment methodologies are proposed in the aim to better manage environmental pollutions. Finally, the indicators developed within the framework of this thesis strengthen the positioning of targeted chemical and biological characterization tools at the site scale., Dans le cadre d'une gestion durable des sites et sols pollués (SSP), cette thèse avait pour objectif général d’améliorer les évaluations des risques environnementaux (ERE) et sanitaires (ERS).Des concentrations internes de références (TGV) ont été déterminées ex situ pour des métal(loïde)s, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH) et des polychlorobiphényles, de même que des indicateurs globaux, tels que les indices ex situ de somme des excès de transferts (GSET) et de risques écotoxicologiques (GERITOXE). Ces indicateurs ont été appliqués à 68 sols diversement contaminés et ont montré que ce ne sont pas nécessairement les sols les plus contaminés qui présentent les risques les plus élevés. Il a été montré que les excès de transferts de métal(loïde)s pour l’escargot sont, à la différence des transferts non-anomaliques provenant du fond pédogéochimique, plus influencés par la concentration totale que par les propriétés physico-chimiques des sols. Au-delà de ces influences, se posait également la question de l’influence des spécificités des sites sur la biodisponibilité des contaminants pour l’escargot. Cela a été investigué dans un essai inter-laboratoire aboutissant à la normalisation des approches in situ et ex situ (ISO 24032) avec lequel nous avons montré que les transferts sont globalement plus élevés ex situ qu’in situ, sauf pour quelques métaux (e.g., Cd et Mo). Nous avons ainsi pu discerner les intérêts respectifs des méthodes d’ERE in situ et ex situ et des réponses obtenues en fonction des questions scientifiques et des perspectives de gestion. La recherche de liens entre les concentrations biodisponibles et des effets écotoxicologiques spécifiques de l’escargot a été menée à différents niveaux d’organisation (traits d’histoire de vie et stabilité du génome) pour affiner l’interprétation des indicateurs globaux développés. La pertinence du couplage du test des micronoyaux avec la technique d’amplification aléatoire d’ADN polymorphe pour une évaluation de la génotoxicité dans les hémocytes a été mise en évidence. L’étude de la dynamique des télomères chez l’escargot a été mise au point et a révélé des motifs originaux. Une forte attrition des télomères durant la croissance du stade juvénile au stade sub-adulte a été caractérisée, suivie par un maintien de la longueur des télomères durant la vie adulte. Bien que des dommages génotoxiques soient identifiés et associés à des altérations de la santé des escargots exposés à des sols contaminés par des métaux et des HAP, leurs télomères ne sont pas raccourcis dans les hémocytes. Dans le contexte d’applicabilité de l’initiative One health à la gestion des SSP considérant la santé de l’homme et la santé environnementale, l’étude des expositions via les relations entre la bioaccessibilité pour l’homme et la biodisponibilité pour l’escargot de l’As, du Cd et du Pb du sol a révélé de fortes convergences. Concernant les liens entre les niveaux de risque, il a été montré que des sols identifiés comme "à risque" pour la santé humaine pouvaient présenter un faible ou une absence de transfert des contaminants vers les escargots et donc une absence de risque environnemental, offrant des perspectives de gestion alternatives.En conclusion, les résultats obtenus ouvrent de nouvelles voies vers la recherche des relations fondamentales entre la biodisponibilité environnementale et toxicologique à différents niveaux d’organisation biologique et l’identification des intérêts respectifs des approches de terrain et de laboratoire dans le cadre des évaluations des risques en fonction des questions de gestion. Des approches permettant de combiner des méthodologies d’évaluation environnementale et sanitaire sont proposées afin de mieux gérer les pollutions environnementales. Enfin, les indicateurs développés dans le cadre de cette thèse renforcent le positionnement des outils chimiques et biologiques de caractérisation ciblés à l’échelle des sites.

This research work is part of the CALC (Targeted Release Food Supplement) project, which focuses on the application of the biopharmaceutical classification of drugs to the development of nutritional supplements. In line with the development of medicines, applied to the pharmaceutical industry, reflections are emerging at the level of food supplements, both from the authorities and from the players in the sector (industrialists and researchers). These major points of reflection concern i) the quality of raw material sources, ii) their physical-chemical characteristics and functional properties, iii) the impact of the administration matrix on the "bioaccessibility" of the active ingredients and iv) the bioavailability and interchangeability of the food supplements available on the market. These lines of research aim to improve the quality and safety of products to ensure optimal efficacy and reduced safety for the consumer. Recognising that the dissolution and gastrointestinal permeability of a chemical molecule are the fundamental parameters that control its rate of absorption and amount absorbed, the biopharmaceutical classification scheme for drugs is adopted by the EMA and FDA in similar texts. The aim of the work was to propose a classification for nutritional supplements that would improve the quality and bioavailability of the ingredients they contain.The work consisted of i) studying the physicochemical and biopharmaceutical properties of different nutritional ingredients including caffeine, glucosamine, resveratrol and curcumin ii) assessing the impact of physicochemical and biopharmaceutical properties on the interchangeability of products and their bioavailability iii) proposing an original classification of nutritional ingredients that would allow the elaboration of a reasoned development strategy., Ce travail de recherche fait partie du projet CALC (Complément Alimentaire à Libération Ciblée), qui porte sur l’application de la classification biopharmaceutique des médicaments au développement des compléments nutritionnels. Dans la lignée du développement des médicaments, appliquée à l’industrie pharmaceutique, des réflexions émergent au niveau des compléments alimentaires aussi bien de la part des autorités que des acteurs du secteur (industriels et chercheurs). Ces points de réflexion majeurs portent sur i) la qualité des sources de matières premières, ii) leurs caractéristiques physico chimiques et leurs propriétés fonctionnelles, iii) l’impact de la matrice d’administration sur la « bioaccessibilité » des actifs et iv) la biodisponibilité et l’interchangeabilité des compléments alimentaires disponibles sur le marché. Ces pistes de recherche visent à améliorer la qualité et la sécurité des produits pour garantir une efficacité optimale et une innocuité réduite au consommateur. En reconnaissant que la dissolution et la perméabilité gastro-intestinale d’une molécule chimique sont les paramètres fondamentaux qui contrôlent sa vitesse d’absorption et sa quantité absorbée, le schéma de classification biopharmaceutique pour les médicaments est adopté par l’EMA et la FDA dans des textes similaires. Le but du travail est de proposer une classification pour les compléments nutritionnels permettant d’améliorer la qualité et la biodisponibilité des ingrédients qu’ils contiennent.Le travail a consisté i) à étudier les propriétés physico-chimiques et biopharmaceutiques de différents ingrédients nutritionnels dont la caféine, la glucosamine, le resveratrol et la curcumine ii) Evaluer l’impact des propriétés physico-chimiques et biopharmaceutiques sur l’interchangeabilité des produits et leur biodisponibilité iii) Proposer une classification originale des ingrédients nutritionnels permettant d’élaborer une stratégie galénique de développement raisonnée.

Du fait de leurs propriétés spécifiques, les éléments de terres rares (ETRs) sont des métaux devenus indispensables au développement de notre société moderne. Avec leurs utilisations croissantes, des modifications importantes du cycle biogéochimique des ETRs sont attendues alors que peu est encore connu sur leur devenir et leurs effets une fois rejetés dans l’environnement. Le cérium (Ce) a la particularité d’être utilisé sous forme de sels ou de nanoparticules dans différents produits d’utilisation courante (e.g. additifs de diesel, peintures). En raison de sa réactivité redox particulière, le Ce est naturellement peu soluble dans les eaux de surface et va donc principalement se retrouver dans les sédiments de ces écosystèmes aquatiques. Cependant les propriétés physicochimiques du Ce anthropique peuvent modifier le transport et le comportement de ce dernier. Par exemple, les nanoparticules manufacturées d’oxydes de cérium (Ce NMs) pourvues d’un enrobage peuvent présenter une stabilité colloïdale différente de celles naturellement formées. Les organismes pélagiques des milieux aquatiques, dont les micro-organismes photosynthétiques, d’intérêt dans ce projet, pourraient ainsi être exposés à de nouvelles formes de Ce et à différentes concentrations. Comme il est difficile d'observer des réponses biologiques significatives pour des concentrations d'exposition représentatives de celles susceptibles d’être retrouvées dans l'environnement (< 1 µM), les impacts potentiels du Ce sur le phytoplancton dans des scénarios d'exposition réalistes sont encore mal élucidés. Des résultats contradictoires ont notamment été observés dans la littérature en ce qui concerne la biodisponibilité des Ce NMs pour les microalgues unicellulaires et la relation entre leurs propriétés de surface (i.e. rapport Ce (III)/Ce (IV), enrobage) et les réponses cellulaires. Des données quantitatives sont ainsi toujours nécessaires pour l'évaluation des risques potentiels du Ce pour l’Environnement. Dans ce projet, Chlamydomonas reinhardtii a été sélectionnée comme organisme modèle pour représenter les microalgues présentent dans les eaux douces. Des sels solubles de Ce, Tm, Y et trois types de petites Ce NMs (, Due to their specific properties, rare earth elements (REEs) are metals that have become essential to the development of our modern society. With their increasing uses, significant modifications to the biogeochemical cycle of REEs are expected while little is known about their fate and their effects once released into the environment. Cerium (Ce) has the particularity of being used in the form of salts or nanoparticles in various commonly used products (e.g. diesel additives, paints). Due to its particular redox reactivity, Ce is naturally poorly soluble in surface water and will therefore mainly be found in the sediments of these aquatic ecosystems. However, the physicochemical properties of the anthropogenic Ce can modify its transport and behavior. For example, engineered cerium oxide nanoparticles (Ce ENPs) are generally coated and thus may exhibit different colloidal stability from those naturally formed. Pelagic organisms in aquatic environments, including photosynthetic microorganisms, of interest in this project, could thus be exposed to new forms of Ce and at different concentrations. As it is difficult to observe significant biological responses for environmentally relevant exposure concentrations (

Methotrexate is widely used in humans at low doses, once weekly, as an immunomodulating and anti-inflammatory drug. This drug may be an interesting therapeutic alternative for the management of autoimmune or hypersensitivity diseases in pets or horses. The main objective of our study is to evaluate its tolerance in dogs and horses, and to study its pharmacokinetic characteristics to determine an appropriate dosing regimen for each species. Our results show that methotrexate is well tolerated in animals. In dogs, mild adverse effects (anorexia or even vomiting or diarrhea) and intermittent elevations of liver enzymes are observed. In horses, the only adverse effects reported are elevations in liver enzymes, reversible upon discontinuation of treatment. Oral bioavailability is much lower than subcutaneous bioavailability, and less than 1 % in horses. The methotrexate clearance in dogs is slightly higher than in humans. In horses, reduced clearance and metabolism lead to a recommendation for lower doses. We suggest 0.2 mg/kg/week, which will have to be confirmed by clinical trials. Our second objective is to evaluate the efficacy of methotrexate in the treatment of atopic dermatitis in dogs in a double-blind Phase III clinical trial. Animal recruitment is still ongoing. The first results obtained on 6 dogs, however, are satisfactory in terms of clinical response to a dosage ranging from 0.25 to 0.5 mg/kg/week subcutaneously, Le méthotrexate est très utilisé chez l’homme à faible dose hebdomadaire, comme immunomodulateur et anti-inflammatoire. En médecine canine ou équine, il pourrait représenter une alternative intéressante pour traiter les maladies auto-immunes ou dues à un phénomène d’hypersensibilité. C’est pourquoi notre étude a pour principal objectif d’évaluer sa tolérance chez le chien et le cheval, et de déterminer un schéma posologique adapté à chaque espèce, par une approche pharmacocinétique. Nos résultats montrent que la tolérance du méthotrexate chez l’animal est bonne. Chez le chien, on note des effets secondaires peu graves (anorexie voire vomissements ou diarrhée) et des élévations intermittentes des enzymes hépatiques. Chez le cheval, les seuls effets secondaires enregistrés concernent les enzymes hépatiques, avec des élévations réversibles à l’arrêt du traitement. La biodisponibilité par voie orale est beaucoup plus faible que par voie sous-cutanée, et inférieure à 1% chez le cheval. La clairance de la molécule chez le chien est légèrement supérieure à l’homme. Chez le cheval, une clairance et un métabolisme réduit conduisent à recommander une diminution des doses. Nous proposons 0,2 mg/kg/semaine, ce qui devra être confirmé par des essais cliniques. Notre second objectif est d’évaluer l’efficacité du méthotrexate pour le traitement de la dermatite atopique du chien, au travers de la mise en place d’un essai clinique de phase III en double aveugle. Le recrutement des animaux est toujours en cours. Toutefois, les premiers résultats obtenus sur 6 chiens sont satisfaisants en terme de réponse clinique, à une posologie oscillant entre 0,25 et 0,5 mg/kg/semaine par voie sous-cutanée

International audience; Introduction et but de l’étude: Les caséines sont naturellement organisées dans le lait maternel sous forme de structures supramoléculaires sphériques appelées caséines micellaires (CM). Un des procédés d'extraction de la caséine consiste en une acidification et une neutralisation et conduit à la formation de caséinate de sodium (CS) formant ainsi des petits agrégats protéiques. Cette différence de structure leur confère des propriétés technologiques et fonctionnelles différentes. Des conditions gastriques simulées ont montré que CM formeun coagulum dense. Cependant, les données in vivosur le comportement intra-gastrique et l'impact ultérieur sur la digestion et le métabolisme de la caséine sont rares.L’objectif du présent travail était donc de comparer la vidange gastrique de 2 solutions de CM et CS à concentration identique sur modèle porc et d’appréhender le métabolisme de ces deux sources de protéines en quantifiant les acides aminés dans le plasma des animaux en période post-prandiale.Matériel et méthodes: La vidange gastrique a été déterminée par gamma-scintigraphie chez 9 porcs nourris alternativement avec 96 g de CM ou CS dilués dans 800 ml d'eau et de glucose à 1,5%. Les acides aminés plasmatiques ont été quantifiés sur 7 h chez 6 porcs après la prise des solutions de CMou de CS. Enfin, le contenu gastrique a été recueilli chez 6 porcs 10 min après l'ingestion des solutions de CM ou CS pour caractériser le rapport solide / liquide, la concentration en protéines, les propriétés rhéologiques et la microstructure du chyme.Résultats et Analyse statistique: La vidange gastrique proximale différait entre CM et CS (t1 / 2: 16 (4) vs 37 (10) min, respectivement, P

About one third of the world's population suffers from micronutrient deficiencies with short and long-term consequences on individual life.Food fortification is one of the solutions for nutritional optimization to overcome these deficiencies, but the conditions for its maximum effectiveness remain to be defined regarding the actual bioavailability of these micronutrients.The impact of food structure on the kinetics of macronutrient digestion has been widely documented. However, with regard to micronutrients, studies do not always distinguish the matrix structure effect from the composition effect on their bioavailability. The main objective of this thesis is to evaluate the impact of food structure only on the digestion process and on the bioavailability of micronutrients, using real complex foods.Four foods with identical composition but different structures and textures have been designed, and enriched with icronutrients (lutein and vitamins D, B9 and B12). The structure of the food matrix had actually an impact on the bioavailability of lutein, and vitamins D and B9 in adult healthy men, in both quantitative and kinetics terms, thus providing proof of concept. The in vitro studies confirmed the food structure effect observed in vivo and allowed to study in depth the degradation of the food matrix, the release of micronutrients from the matrix, and thus their bioaccessibility.This work highlights the importance of the matrix effect for food digestion. It also suggests that a deep understanding of the digestion mechanisms could enable, in the future, the control over the digestion process with a targeted food design.; Un tiers de la population mondiale souffrirait d’une carence en micronutriments entraînant des conséquences à court et long terme sur la vie des individus. L’enrichissement des aliments est une des pistes de l’optimisation nutritionnelle visant à lutter contre ces carences, mais les conditions de son efficacité maximale restent à définir au regard de la biodisponibilitéréelle de ces micronutriments. L’impact de la structure des aliments sur la cinétique de digestion des macronutriments a été largement démontré. En revanche, en ce qui concerne les micronutriments, les études ne permettent pas toujours de distinguer les effets composition et structure de la matrice sur leur biodisponibilité. L’objectif principal de cette thèse est d’évaluer l’impact de la seule structure d’aliments réels sur le processus de digestion et la biodisponibilité des micronutriments.Quatre aliments de même composition mais de structures et textures variables ont été conçus et enrichis en micronutriments (lutéine et vitamines D, B9 et B12). La structure de la matrice alimentaire a effectivement influencé la biodisponibilité de la lutéine et des vitamines D et B9 chez l’Homme, et ce de manière quantitative et cinétique, apportant ainsi une preuve de concept. Les études in vitro ont permis de confirmer l’effet structure observé in vivo et d’étudier en détail la dégradation de la matrice alimentaire, la libération des micronutriments et donc leur bioaccessibilité.Ce travail souligne l’importance de l’effet matrice dans la digestion des aliments. Il suggère aussi que la compréhension fine des mécanismes de digestion pourrait permettre, à terme, la maîtrise du déroulement de la digestion par un design ciblédes aliments.

International audience; Citrus pectin is known to influence carotenoid bioaccessibility and absorption in humans, but limited attention has been given to the influence of pectin structure related to the particle size from differentially processed citrus food matrices. In this context, this study aims to investigate the nutritional health benefits of an innovative Citrus clementina concentrate, which is a new citrus-based food made by cross-flow microfiltration. This concentrated citrus-based food was selectively enriched 8-fold in β-cryptoxanthin (43–55 μg g−1) and β-carotene (6–9 μg g−1) as well as 6-fold in pectin (376–462 mg per 100 g). The bioaccessibility of pro-vitamin A carotenoids from commercial and fresh clementina juices versus their concentrates was assessed, including the intestinal carotenoid uptake by Caco-2 cells. Differences in particles size and pectin status resulted in a 7-fold increase in the bioaccessibility of carotenoids in industrial products versus fresh products while limiting their cellular uptake in correlation with larger micelle sizes (10.6 nm and 6.82 nm for industrial and fresh concentrates, respectively). Overall, the highest carotenoid bioaccessibility from industrial concentrate was sufficient to offset the lower carotenoid intestinal uptake related to micelle size. This study highlights that the structure of pectins, more specifically their degree of methoxylation, favors carotenoid bioaccessibility but impairs the intestinal absorption of carotenoids from citrus concentrates.

Carotenoids are C-30 or C-40 based pigments with antioxidant/anti-inflammatory properties, some possessing vitamin A activity. Their dietary intake, especially within fruits and vegetables, has been associated with a decreased risk of chronic diseases, including type-2 diabetes, cardiovascular diseases, age-related macular degeneration, and several types of cancer. However, their bioavailability is wide ranging and is affected by numerous factors. Recent findings showing that the intestinal absorption of carotenoids involves proteins have raised new relevant questions about factors that can affect their bioavailability. It is therefore opportune to present a current overview of this topic.Scope and approach: This review begins by exploring what is known, as well as what is unknown, about the metabolism of carotenoids in the human upper gastrointestinal tract and then presents a methodical evaluation of factors assumed to affect carotenoid bioavailability. Key findings and conclusions : Numerous unanswered questions remain about the metabolism of carotenoids in the intestinal lumen and about the factors affecting their absorption efficiency. These gaps need to be filled to be able to better understand individual, variable responses to these compounds so as to promote guidelines towards personalized dietary recommendation in order to increase carotenoid absorption efficiency and hence their health effects. Two main conclusions can be drawn. First, the efficiency of carotenoid absorption is affected by several dietary factors (e.g. food matrix, fat, and fat-soluble micronutrients). Second, carotenoid bioavailability also depends on host-related factors, e.g. diseases, life-style habits, gender and age, as well as genetic variations including single nucleotide polymorphisms.