207 - Ressources naturelles

Introduction et mise en contexte: L’industrie des produits issus de la sève d’érable joue un rôle important dans l’économie du Québec. Les données de la Table filière acéricole du Québec ont confirmé que la récolte de sirop d'érable de2012 aété estimée à 96,1 millions de livres. Pour demeurer concurrentiel, ce secteur doit innover. La fermentation du produit final lors de son entreposage est parmi les causes responsables de pertes significatives dans ce secteur.

Objectif: Étudier le potentiel d'utiliser l'électro-activation, technologie dérivée de l’électrochimie appliquée, pour assurer la stabilité et la salubrité du sirop d’érable lors de son entreposage prolongé.

Méthodologie: Du sirop d'érable de la saison2010 aété utilisé, car il présentait des signes de détérioration causée par une croissance bactérienne. Il a était également choisi en raison de sa couleur devenue assez foncée lors de son entreposage prolongé. Le réacteur d'électro-activation est une cellule électrochimique composée de 3 compartiments(anodique où le sirop est traité, neutre et cathodique).

Résultats: Le traitement par électro-activation a permis de stopper la croissance des bactéries responsable de l'altération du produit, à améliorer sa couleur sans pour autant affecter ses attributs organoleptiques.

Conclusion: Ce projet a permis de démontrer que l'électro-activation du sirop d'érable pourrait être une approche prometteuse pour assurer la stabilité du sirop d'érable lors e son entreposage prolongé.

Le lactulose possède un pouvoir prébiotique accru. Sa production est basée sur l'isomérisation chimique ou enzymatique du lactose. L'isomérisation chimique présente plusieurs inconvénients comme la formation de différents sous-produits de la réaction, la couleur foncée du produit et les coûts élevés de production dus aux opérations de purification. L'hydrolyse enzymatique a aussi différents inconvénients comme les coûts élevés des enzymes, la non-reproductibilité des taux de conversion et la formation de sous produits indésirables. Récemment, une technologie novatrice, l'électro-activation en solution, a fait ses preuves comme technologie alternative et efficace pour la production économique du lactulose. Cette technologie est basée sur l'électrochimie appliquée et les réactions aux électrodes sont exploitées pour réaliser des réactions autocatalytiques. Le milieu hautement alcalin avec un pH > 11 généré à la cathode lors du passage d'un courant électrique crée des conditions idéales pour l'isomérisation du lactose en lactulose. Dans cette étude, le lactose a été isomérisé en lactulose dans un réacteur d'électro-activation et l'effet de la concentration du lactose, de la densité du courant et du temps d'activation sur la conversion du lactose en lactulose a montré la grande efficacité de cette nouvelle technologie avec des taux de conversion de 30% à température ambiante. Mis à part des traces de galactose et de glucose, aucune formation de sous produits n’a été observée.

Pour l’industrie fromagère, une quantité importante de protéines est rejetée lors du procédé de fabrication. Afin de rentabiliser la production, il devient donc attrayant de récupérer et valoriser les protéines perdues lors de la fabrication. Cependant, la raison pour laquelle ces protéines sont perdues est qu’elles ont une structure particulière qui les différencie des protéines qui forment la matrice fromagère. Si l’on souhaite récupérer ces protéines pour les réincorporer dans le fromage, il faut donc modifier (dénaturer) leur structure pour s’assurer qu’elles soient retenues. On utilise généralement une température élevée, une pression élevée ou une combinaison des deux pour dénaturer les protéines du petit lait. 

Pour prédire, caractériser et quantifier la dénaturation des protéines du petit lait, plusieurs méthodes analytiques peuvent être utilisées. Par exemple : la spectroscopie infrarouge, la détermination de la taille et de la charge des particules de protéines par diffraction laser, l’électrophorèse sur gel de polyacrylamide et l’étude dynamique des propriétés rhéologiques des gels de protéines dénaturées. Ces différentes techniques et leurs applications pour l’étude de la caractérisation structurale des protéines laitières seront décrites dans cette présentation.

Certaines souches de bactéries de la famille des Vibrionaceae et Bacillaceae retrouvées souvent dans l'environnement marin, représentent une ressource naturelle prometteuse pour la découverte des produits à usages pharmaceutique entre autres. Au cours de cette étude, les auteurs ont explorées deux souches de Vibrio sp. et une souche de Bacillus sp. afin d'évaluer leur potentiel de production de métabolites bioactifs. Ces souches ont été isolées de mollusque polyplacophores du littoral tunisien. Les métabolites bioactifs ont été extraits à l'aide de  l’acétone suite à une  incubation de 72h des isolats dans un bouillon marin. Les extraits finaux testés par la méthode des disques contre des souches nosocomiales ont démontré l’inhibition de Bacillus subtilis, Micrococus luteus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris et Mycobacterium smegmatis et la levure Candida albicans. L’identification des composés bioactifs par HPLC-LC et le logiciel ChemDraw Ultra 12 a révélé la presence de métabolites potentiels suivants: nitropyridine, phénol, acide carboxylique, propan-2-one, 5-ethyl-2, 6-diisopropyl-3-méthyl-1, 2-dihydroquinoline, acide acétique, acide propanoïque, méthyle 3-(2-nitrophenyl) propanoate, indoline-2,3-dione, (S)-N-ethyl-3-((tetrahydrofuran-3-yl) amino) propanamide, propan-1-amine, acide carbamique et (E)-3-(p-tolyl) acide acrylique. La plupart de ces métabolites peuvent être envisagés comme des agents à potentiel pharmaceutique.

Introduction et objectif En 2011, une méthode de détection des Escherichia coli dans l’eau potable par PCR a été publiée dans la littérature. Le but de la présente étude était de mettre au point un essai moléculaire ciblant les coliformes totaux afin d’arriver à détecter simultanément ces deux cibles dans l’eau potable.

Matériel et méthodes Trois essais moléculaires ciblant les gènes LacZ, WecG et l’ARNr 16S ont été comparés à cinq méthodes de culture pour la détection des coliformes totaux (mEndo, Chromocult coliform, DC, MI et Colilert) à l’aide d’une banque de 170 bactéries appartenant à 93 espèces du groupe des coliformes totaux. Par la suite, 122 échantillons d’eau provenant de puits privés d’eau potable de la région de Québec ont été testés.

Résultats Les méthodes de culture ont détecté respectivement 54,7%, 40,6%, 28,8%, 64,1% et 51,0% des souches bactériennes testées alors que les essais PCR en ont détecté respectivement 88,2%, 70,0% et 96,5%. Sur les 122 échantillons d’eau testés, 88 contenaient plus de 10 coliformes totaux par 100 mL à l’aide des méthodes de culture. Les essais PCR en ont détecté respectivement 45,5%, 40,9% et 97,7%.

Conclusion Cette étude montre qu’il est possible d’utiliser un test moléculaire pour détecter les coliformes totaux. À cet effet, l’essai PCR ciblant le gène de l’ARNr 16S a présenté le meilleur rendement en détectant 96,5% des souches de coliformes totaux et 97,7% des échantillons d’eau contenant plus de 10 coliformes totaux par 100 mL.



Introduction et objectif. Depuis février 2012, le CEAEQ recommande l’utilisation de la gélose MI pour déterminer la qualité microbiologique de l’eau potable. Toutefois, le RQEP stipule qu’un avis d’ébullition doit être émis lorsque les colonies non–E. coli sont en quantité trop importante pour être dénombrées. Conséquemment, deux fois plus d’avis d’ébullition qu’auparavant doivent être émis. Le but de la présente étude est de déterminer si ces avis d’ébullition sont justifiés.

Matériel et méthodes. 635 échantillons d’eau potable provenant de puits privés de la grande région de Québec ont été recueillis et testés avec les méthodes de culture MI, Colilert et mFC.

Résultats. 23,2% des échantillons testés présentaient sur gélose MI une quantité de colonies trop importantes pour être dénombrées. Des échantillons ne contenant pas d’E. coli sur MI, 94,2% présentaient une corrélation parfaite avec les résultats obtenus sur Colilert et mFC. Les 5 autres échantillons présentaient des résultats discordants entre les méthodes ceux-ci étaient attribuables à une répartition aléatoire des bactéries entre les 3 méthodes.

Conclusions. Lesrésultats montrent que la gélose MI, malgré la présence d'un tapis bactérien atypique important, réussit à détecter tout de même la présence d’E. coli dans un échantillon d’eau, s’il est présent. Il ne semble donc pas nécessaire de réaliser des tests de confirmation supplémentaires ni d’émettre un avis d’ébullition.



Au Nouveau-Brunswick, l’industrie acéricole n’est pas considérée comme faisant partie de l’industrie forestière traditionnelle. En ce sens, toutes superficies de forêts publiques que l’on souhaite exploiter pour la production de sirop d’érable doivent être « enlevées » à l’industrie traditionnelle. Les succès de l’industrie acéricole ailleurs dans le monde amènent le gouvernement du Nouveau-Brunswick à se questionner sur le développement de cette industrie sur son territoire. Contrairement aux autres régions productrices de sirop d’érable, le Nouveau-Brunswick ne possède pas d’information sur le nombre d’entailles potentiel dans ses forêts. L’objectif de ce projet était d’estimer le nombre d’entailles potentielles de la forêt publique. Pour ce faire, nous avons modélisé la structure diamétrale par espèce des peuplements forestiers en combinant les informations de l’inventaire
forestier avec celles du réseau de placettes échantillons temporaire du Nouveau-Brunswick. En appliquant les normes d’entaillages du Nouveau-Brunswick, nous estimons qu’il y a un potentiel de plus de 35 millions d’entailles d’érables à sucre. Cependant, pour qu’une superficie forestière soit éligible pour l’exploitation acéricole, la province exige que le peuplement ait une densité d’entailles par hectare supérieur à 150. Ce critère additionnel fait passer le nombre d’entailles potentielles d’érable à sucre à un peu plus de 10 millions d’entailles réparti sur près de 60 000 hectares.

On reconnait généralement que les peuplements d’érables ne présentent pas tous le même potentiel économique d’exploitation pour la production de sirop d’érable. Cependant, il n’existe pas de critères clairs à cet effet, ni d’inventaire décrivant le potentiel d’exploitation acéricole des peuplements de la forêt publique du Nouveau-Brunswick. L’objectif de ce projet était d’identifier les sites en forêt publique du Nouveau-Brunswick qui présentent un potentiel élevé pour l’exploitation acéricole. Nous avons analysé l’accessibilité des peuplements actuellement en exploitation en terme de distance du chemin forestier le plus près ainsi qu’en terme de distance d’un chemin publique (chemin qui est déneigé par le gouvernement). Nous avons ainsi pu qualifier l’accessibilité de l’ensemble des peuplements de la forêt publique à partir des distances observés dans les exploitations actuelles. Nous avons aussi calculé pour chaque peuplement, le nombre d’entailles présentes dans un rayon de 2 km et de 5 km afin de déterminer l’importance du bassin d’approvisionnement. La combinaison des classes d’accessibilité et d’importance du bassin d’approvisionnement nous a permis de déterminer l’ampleur et l’emplacement des sites présentant le meilleur potentiel pour supporter une exploitation acéricole viable. Ces résultats pourront servir à identifier les sites à privilégier pour les développements futurs de l’industrie acéricole en forêt publique au Nouveau-Brunswick.

Le système sylvicole appliqué aux forêts feuillues du Québec avant les années 1990 consistait à enlever prioritairement les arbres de bonne qualité afin d’approvisionner de façon optimale les usines de sciage et de déroulage.. Cette approche a graduellement mené à l’écrémage des peuplements forestiers qui sont maintenant composés de nombreux arbres de mauvaise qualité. Afin de pallier à ce problème, un nouveau système de coupes de jardinage a été introduit et, plus récemment, le Ministère des Ressources Naturelles a défini des règles de sélection des arbres priorisant la récolte d’arbres de faible vigueur. Toutefois, ce système qui vise la restauration forestière est difficilement applicable financièrement puisque la proportion de bois de qualité dans les approvisionnements aux usines s’avère souvent insuffisante. Cette étude présente le développement d’une suite de modèles permettant d’évaluer les revenus générés d’une coupe de jardinage en forêt feuillue. Les résultats démontrent que certains défauts des arbres affectent la vigueur des arbres sans en affecter la valeur monétaire. Les arbres affectés par ces défauts devraient donc être priorisés pour la récolte. Les résultats montrent également que les outils utilisés afin d’estimer la valeur monétaire des billes de bois doivent être mis à jour, puisqu’ils surestiment la valeur réelle des produits transformés.

Le Québec a pris le virage de l’aménagement forestier écosystémique (AÉ), qui se base sur l’émulation des perturbations naturelles afin de diminuer l’impact de la récolte forestière sur les écosystèmes. Dans la pessière noire à mousses, la principale perturbation naturelle est le feu et l’AÉ pour cet écosystème implique la réalisation de très grandes coupes de type totale. En raison de la taille et du type des coupes en résultant, cette forme particulière d’AÉ pourrait rencontrer des défis d’acceptabilité sociale. Afin d’assurer la réussite de l’AÉ et de répondre aux exigences de l’aménagement forestier durable, il importe d’en documenter  l’acceptabilité sociale et de le moduler au besoin afin de répondre aux valeurs de la population. Ce projet de recherche investigue la perception de l’AÉ de la pessière noire qu’ont les utilisateurs du milieu forestier, les parties prenantes impliquées dans un processus de participation à la planification forestière et de gens non affiliés, de type grand public. Premièrement, pour chacun de ces groupes, l’acceptabilité des paysages résultant de possibles traitements sylvicoles écosystémiques est documentée, sur le plan visuel à l’aide d’un sondage. Deuxièmement, l’acceptabilité de la stratégie est explorée auprès des parties prenantes au processus de participation via des entretiens individuels. Finalement, la perception de la stratégie par des répondants de type grand public est investiguée au moyen de groupes de discussion.

Le panic érigé est une graminée vivace pour laquelle l’intérêt au Québec est en forte croissance du à ses nombreuses utilisations potentielles comme source  de paille, de matière première pour les matériaux composites, et comme biomasse pour les marchés de l’énergie. Il y a présentement 1500 ha ensemencés au Québec, et les superficies augmentent d’environ 30% par année. Les cultivars présentement utilisés localement sont originaires des États-Unis. Le présent projet a pour objectif d’évaluer et caractériser des sélections réalisées dans le sud du Québec. Sept nouvelles sélections ont été faites à partir de trois cultivars prometteurs. La performance de ces 11 sélections et cultivars a été évalué en 2011 et 2012 à deux sites du sud du Québec: à Ste-Anne-de-Bellevue et Cookshire-Eaton en Estrie. Les sélections ont été évaluées pour leur rendement en biomasse, hauteur, nombre de tiges, contenu en matière sèche, développement phénologique, et composition. Les résultats démontrent les sélections locales produisent des rendements en biomasse significativement  plus élevés que ceux des cultivars originaux. Des différences ont également été observées pour la plupart des variables étudiées, la réponse variant selon les sites et années. Certaines sélections ont cependant eu une maturité plus tardive que les autres dans tous les environnements. Les sélections locales semblent avoir un potentiel comme alternative aux cultivars en provenance des États-Unis.

L’Algérie et la Tunisie, pays limitrophes partagent deux sous-bassins
hydrographiques. Une course effrénée pour l’aménagement hydraulique
transfrontalier  le long de la frontière
a été lancée. L’absence de concertation a engendré des problèmes à la
population. La région transfrontalière a connu deux événements majeurs 
sources de conflit potentiel, le barrage BOUGOUS et les inondations 2012. Le
barrage Mexa a été projeté  pour répondre
aux besoins de la région. La retenue dépasserait la cote 54,en territoire
tunisien. La capacité du barrage BOUGOUS est passé de 210 hm3 à 47 hm3 sous la
pression des tunisiens.

Le 24/02/12 la région a subi de fortes pluies. Afin d’éviter une
catastrophe, un lâcher a été effectué sur les trois barrages Mexa, Bougous et Cheffia.
L’inondation exceptionnelle, aggravée par les lâchers des barrages, a causé des
dégâts matériels et perte de vies humaines. Le cumul des lâchers des trois
barrages a atteint 200 millions de m3 ce qui représente le déficit de BOUGOUS.  Une concertation des deux parties aurait pu
éviter cette catastrophe et préserver la quantité d’eau.

L’analyse spatiale multicritère et les fonctionnalités des SIG
nous a permis d’aboutir à une carte des risques à l’inondation sur la région
transfrontalière en utilisant plusieurs scenarios. L’Algérie et la Tunisie
n’ont pas d’autre choix que la coopération et la concertation pour tout
aménagement transfrontalier. Actuellement la paix est préservée, mais pour
combien de temps?

L’apport quotidien en sodium des Canadiens est élevé, ce qui représente un facteur de risque pour l'hypertension artérielle. Santé Canada recommande la réduction du sodium dans les aliments transformés. Or, le NaCl a un effet barrière sur la croissance des microorganismes. Ainsi, les fromages à pâte molle sont à risque pour la croissance de pathogènes tels que Listeria monocytogenes. L’objectif de cette étude est de déterminer si, à l’égard de la croissance de L. monocytogenes, la réduction du NaCl compromet l’innocuité du Camembert. D’abord, la caractérisation de souches de L. monocytogenes, récemment isolées de fromages, a été réalisée. La croissance de L. monocytogenes a ensuite été étudiée, pendant 33 jours par des décomptes microbiologiques, à la surface et au centre de caillés modèles Camembert présentant différentes réductions salines (‑0 %, ‑15 %, ‑30 %) et deux substitutions partielles du NaCl par du KCl (ratios 17:3 et 7:3). Par rapport au caillé ‑0 %, la croissance est légèrement supérieure (p < 0,0182) à la surface de celui réduit de 30 % en NaCl ; alors que l’utilisation KCl permet, au centre, une réduction modeste de la croissance (ratio 17:3, p = 0,0013 et ratio 7:3, p = 0,0014). Néanmoins, il y a croissance de L. monocytogenes en quantité inacceptable du point de vue de l’innocuité alimentaire. Conséquemment, cette étude suggère que le risque relié à la croissance de L. monocytogenes dans un Camembert est peu influencé en fonction des conditions salines.

La pomme de terre (PdT) se cultive principalement en sols
sableux. Ces derniers se drainent rapidement, présentent une faible capacité de
rétention en eau et fournissent peu d’azote (N). La PdT est donc sensible aux
stress hydriques et présente un faible coefficient d’utilisation apparente du N
(CUA) des engrais. Cette situation renforce le besoin de raisonner la gestion
de l’irrigation afin de réduire le risque de lessiver le N.

Ce projet comparait 3 consignes d’irrigation basées sur la réserve en eau utile du sol (RU), avec
et sans apport de N, sur le développement de la PdT et le devenir du N : (1)
non irrigué sans N, (2) irrigué à 65% de la RU sans N, (3) non irrigué + N, (4)
irrigué à 50% de la RU + N et (5) irrigué à 65% de la RU + N. Le projet a été réalisé en 2009-10 en
station de recherche avec les cultivars Norland et Russet Burbank.

En 2010, pour la Russet B., le sol des parcelles les plus irriguées (T5) contenait moins de
N-NO₃ et présentait plus de lessivage. Le CUA final du N de l’engrais du T5 était d’ailleurs plus faible.
Les rendements vendables (RV) du T4 et T5 étaient comparables, mais celui du T4
était supérieur au T3. Les plants du T4 avaient le meilleur CUA du N de
l’engrais. Pour la Norland, le RV du T5 était inférieur au T2 et T4. Aucune
différence de RV pour l’été pluvieux de 2009, tous cultivars confondus. Cette
étude démontre que les bénéfices agronomiques et environnementaux sont
compatibles lorsque la gestion de l’irrigation est raisonnée.

L’utilité des engrais à libération contrôlée [ELC] et organique [FP] a été testée dans la fraise à jours neutres fertiguée à l’Île-d’Orléans (Qc) dans un loam argileux graveleux. Trois types d’engrais (conventionnel [CV], FP, ELC) appliqués au buttage étaient combinés à 3 doses d’azote (N) fertigué (0, 50 et 100 % de la dose usuelle) (plan en tiroirs, 3 répétitions). Lors d’une année productive (2010), la fertigation a haussé les rendements avec l’engrais CV. Toutefois, les rendements des doses N50 et N100 étaient équivalents. Avec  l’engrais FP, la fertigation n’a eu aucun impact.  Avec l’engrais ELC, l’impact a été négatif puisque le meilleur rendement, comparable à celui obtenu avec l’engrais CV fertigué, a été mesuré avec la dose N0. Lors d’une année moins productive (2011), ni la fertilisation, ni la fertigation, n’ont eu d’effet sur les rendements. Il semble donc envisageable de diminuer ou d’éliminer les apports de N fertigué. Avec l’engrais ELC, l’analyse coûts/bénéfices conclut que la fertigation n’offre pas de perspective de rentabilité significative considérant les gains liés à la simplification de la fertilisation. Ceci est d’autant plus vrai si l’on ajoute les gains environnementaux, puisque la fertigation résulte en des quantités de N résiduel plus élevées dans la butte. Toutefois, afin de maximiser l’utilité des engrais ELC, leur application en bandes, dans la zone de butte offrant le meilleur compromis température-eau-densité racinaire, serait à privilégier.

Depuis son introduction en 2006, les superficies cultivées en haricots extra-fin au Québec sont en croissances et elles étaient de 600 ha en 2011. L’absence de données fiables sur lesquelles baser la gestion de l’irrigation freine l’adoption de cette pratique importante pour obtenir un produit de qualité et limite le développement de cette culture. Par conséquent, l’approche de gestion actuelle, davantage qualitative, représente un risque économique pour le producteur et un risque environnemental.

Ce projet de trois ans est réalisé en conditions commerciales. Les consignes pour déclencher les irrigations sont déterminées par la réserve utile en eau du sol (RU). Trois traitements y sont comparés: T1 irrigation à 50%RU; T2 35%RU; T3 témoin non-irrigué. Les traitements sont répétés quatre fois sur un site et quatre sites sont à l'étude. Ces derniers incluent des textures de sol sableuses et argileuses. La gestion de l'irrigation est faite avec des tensiomètres et des sondes de teneur en eau. 

En 2011 et 2012, les T1 et T2, appliqués aux sites sableux, ont démontré des rendements supérieurs et une meilleure qualité des haricots comparativement au T3. Aucune différence n’a pu être observée entre les résultats du T1 et T2. Ce résultat suggère l'adoption du T1 pour ces sites, car un volume d’eau inférieur à celui du T2 est utilisé. Les résultats aux sites argileux ne démontrent pas de tendance face aux différents traitements. La saison 2013 complètera les résultats de ce projet.