Literatura académica sobre el tema "Fruits – Qualité – Teneur en pesticides"

La pression foncière en région urbaine et périurbaine am ène beaucoup de producteurs m araîchers à avoir des pratiques culturales qui ne garantissent pas la qualité sanitaire des produits récoltés. Cette étude a analysé les pratiques de fertilisation et de traitem ents phytosanitaires sur les légumes feuilles traditionnels les plus consomm és afin d’identifier ceux à risque. Six (6) échantillons composites de feuilles de S. m acrocarpum , répétés deux fois, issus de parcelle sayant reçu des doses de 20, 40 et (20+10+10) t/ha de fientes de vol aille et de graines de coton, sur un sol ferrallitique faiblem ent dessaturé au sud du Bénin , ont été analysés au cours des deux prem ières coupes pour la recherche de nitrates par colorimétrie. Dans la zone de décrue , l’identification et le dosage des pest icides organochlorés par chrom atographie en phase gazeuse couplée à un systèm e de détection à capture d’électrons ont été effectués sur dix (10) échantillons de feuilles et un échantillon composite de sol (mélange de trois échantillons de sols) prélevés defaçon aléatoire dans les cham ps maraîchers. Le diagnostic approfondi des pratiques de fertilisation et de traitements phytosanitaires a montré que de fortes doses d’engrais organiques et surtout d’engrais minéraux sont appliquées sur les légumes feuilles dans les zones prospectées. Les taux de nitrate dans les feuilles et dans les sols sont faibles (<50mg/kg de m atière fraîche) mais ces taux ont augmenté de la 1 ère à la 2 ème coupe . Les teneurs en pesticides organochlorés totaux sont com prises entre 0,320 e t 2,225 μg/g de légum es se cs. En dehors de l’endosulfan et du lindane retrouvés dans les échantillo nsde légumes, à faibles teneur (respectivement 0,07 et 0,1 μg/g de légumes) , les autres pesticides comme le DDT, l’endrine, l’heptachlore, l’aldrine, le die ldrine présentent des teneurs supérieures aux normes Codex appliquées pour le contrôle de la qualité des alim ents. Les mêm es pesticides se retrouvent dans l es échantillon sde sol .

La tomate est l’un des légumes les plus consommés au monde et au Bénin. Il est largement établi que la salinité agit négativement sur la germination et la croissance et modifie considérablement la concentration des composés bioactives des légumes. Au Bénin, la tomate est cultivée partiellement sur les terres cultivables des régions côtières où la salinité du sol et de l’eau d’irrigation est une réalité. Cette étude visait à évaluer l’effet de la salinité sur la floraison, la fructification et la composition nutritionnelle des fruits de tomate du cultivar local Akikon. Les plantes de trois semaines ont été arrosées jusqu’à la maturité des fruits avec diverses concentrations de NaCl de 0, 30, 60 et 120 mM. La date d’apparition des premières fleurs, la date de maturation des fruits ainsi que les teneurs en protéines des fruits n’ont pas été significativement affectées par la salinité alors que le nombre de fruits par plante, le poids des fruits, les teneurs en sucres solubles totaux et en sucres réducteurs subissent une réduction significative sous l’effet du NaCl. Par contre, les teneurs en lycopène, en vitamines B6, B12 et C ont connu une augmentation significative avec l’augmentation de la concentration de NaCl. La salinité a donc réduit la production de tomate et amélioré la qualité nutritionnelle des fruits en augmentant notamment ses teneurs en vitamines et en lycopène.Mots clés: Salinité, teneur en nutriments, sucres, lycopène, vitamines. English title:Effect of salt stress on flowering, fructification and fruit nutritional quality of Benin local tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivar AkikonTomato (Lycopersicon esculentum) is one of the most important consumable vegetable in the world and in Benin. It is widely established that salinity acts negatively on germination and growth and considerably modifies the concentration of bioactive compounds in vegetables. In Benin, tomato is partially cultivated on arable lands in coastal regions where soil and irrigation water salinity is a reality. This study investigated the impact of salinity on flowering, fructification, and fruit nutrient contents of a local cultivar of tomato Akikon. Three weeks old plants were irrigated with four NaCl concentrations: 0; 30; 60 and 120 mM NaCl till fruit ripening. The date of first flower appearance, the date of fruit ripening and fruit protein content were not affected by salinity; whereas fruit number, fruit fresh mass, fruit soluble sugars and reducing sugars contents were significantly decreased by increasing salinity. Moreover, lycopen and vitamins B6, B12 and C contents increased significantly when salinity concentration increased. Thus, salinity reduced tomato productivity but improved fruit nutritional quality by mainly increasing vitamins and lycopen contents.Keywords: Salinity, nutrients content, lycopen, sugars, vitamins.

En raison de l'utilisation généralisée des pesticides, une fraction de résidus pesticides sont présents dans les fruits et légumes. La contamination des aliments par les pesticides est devenue un des problèmes sérieux. La consommation mondiale de pesticides a augmenté au cours de la dernière décennie en raison de la croissance démographique constante et de l'urbanisation rapide. Les pesticides sont très toxiques et l'exposition long terme à ces produits chimiques provoque des risques pour la santé incluant les maladies neurologiques et respiratoires.Cette étude se concentre sur l'évaluation de la concentration de 34 pesticides dans 60 légumes et fruits issus de culture conventionnelle et biologique provenance de diverses origines. Parmi ces échantillons, certains ont été étudiés sous différentes formes, avec et sans lavage, avec et sans peau. Cette dernière est pour but d'évaluer s'il y a un geste simple pour réduire la teneur de pesticides dans les fruits et légumes et réduire ainsi les impacts sanitaires de consommateur.Les travaux se focalisent premièrement sur l'optimisation de méthode d'extraction, de purification et d'analyse finale des extraits. La méthode d'extraction QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Rugged, Effective and Safe) et de purification d-SPE (dispersive Solide Phase Extraction) ont été utilisées. Les extraits finals ont été analyse par la chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse en tandem (GC-MS/MS) pour l'identification et la quantification de chaque pesticide. L'ensemble de procédures a été optimisé et il fournit une bonne sensibilité, sélectivité, un bon rendement qui varie de 70% à 120%, et une bonne précision avec RSD <20%. L'application de la méthode sur les échantillons réels permet de déterminer la présence de pesticides dans 85 % des échantillons. Les concentrations de pesticides détectés dans les légumes et fruits ne dépassent pas les limites maximales de résidus (LMR) pour la majorité de pesticides. Cependant, quelques pesticides ont été trouvés à des niveaux supérieurs à LMR pour les fruits et légumes provenant d'Akkar au Nord de Liban. De plus parmi des pesticides détectés à des niveaux élevés figurent ceux qui ont été déjà interdis comme le cas de l'Endosulfan. Les résultats ont montré que certains gestes simples permettent de réduire les teneurs de résidus de pesticides dans les fruits et légumes. En effet, le lavage à l'eau du robinet et l'épluchage permet de réduire significativement les résidus de pesticides dans les fruits et légumes. Les fruits et légumes issus de l'agriculture biologiques présents des concentrations de pesticides plus basses que ceux issus de l'agriculture conventionnelle. De très faibles concentrations des pesticides ou dans certains cas des concentrations en dessous de limite de quantification ont été déterminés pour les fruits et légumes issus de cultures biologiques
Due to the widespread use of pesticides, a fraction of pesticide residues are present in fruits and vegetables. Pesticide contamination of food has become one of the serious problems. Global pesticide consumption has increased over the past decade due to continued population growth and rapid urbanization. Pesticides are highly toxic and long-term exposure to these chemicals causes health risks including neurological and respiratory diseases.This study focuses on the evaluation of the concentration of 34 pesticides in 60 conventionally and organically grown vegetables and fruits from various origins. Among these samples, some were studied in different forms, with and without washing, with and without skin. The purpose of the latter is to evaluate whether there is a simple gesture to reduce the content of pesticides in fruits and vegetables and thus reduce the health impacts of consumers.The work focuses firstly on the optimization of the extraction method, purification and final analysis of the extracts. The extraction method QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Rugged, Effective and Safe) and the purification method d-SPE (dispersive Solid Phase Extraction) were used. The final extracts were analyzed by gas chromatography coupled to a tandem mass spectrometer (GC-MS/MS) for the identification and quantification of each pesticide. The set of procedures has been optimized and it provides good sensitivity, selectivity, good yield that varies from 70% to 120%, and good precision with RSD <20%. The application of the method on real samples allows the determination of pesticides in 85% of the samples. The concentrations of pesticides detected in vegetables and fruits did not exceed the maximum residue limits (MRLs) for the majority of pesticides. However, some pesticides were found at levels above MRLs for fruits and vegetables from Akkar in Northern Lebanon. Moreover, among the pesticides detected at high levels are those that have already been banned as in the case of Endosulfan. The results showed that some simple gestures can reduce the levels of pesticide residues in fruits and vegetables. Indeed, washing with tap water and peeling significantly reduce pesticide residues in fruits and vegetables. Organically grown fruits and vegetables have lower pesticide concentrations than conventionally grown ones. Very low pesticide concentrations or in some cases concentrations below the limit of quantification were determined for organically grown fruits and vegetables

Les performances des tests elisa, utiles a l'analyse rapide et specifique des pesticides dependent de la specificite de l'anticorps, de la nature des echantillons et des systemes de detection des complexes anticorps-analyte. Ces trois facteurs ont ete abordes dans cette etude qui s'articule autour de trois parties: (1) la comparaison des performances d'une detection biochimiluminescente (systeme luminol/peroxydase/p-iodophenol/h202) associee a l'immunoanalyse de la procymidone dans les vins par rapport a une detection colorimetrique, et l'extension de l'application du test au raisin et a la salade, (2) la production d'anticorps polyclonaux specifiques de la phosalone et (3) l'etude des contraintes instrumentales liees a la luminescence. Apres une optimisation du dosage et de la detection bcl, la luminescence s'est averee plus facile a mettre en uvre et offre une meilleure limite de detection que la colorimetrie, mais sa repetabilite est moins bonne. Les essais preliminaires de dosage de la phosalone ont conduit a une limite de detection de 0,1mg/l dans l'eau. L'etude des parametres instrumentaux influencant la qualite du dosage et realisee sur un luminometre portable monotube, revele la necessite d'une thermoregulation. L'emploi d'un guide de lumiere pourrait permettre de minimiser les erreurs de repetabilite engendrees par des sources heterogenes. Les pertes de lumiere engendrees par ce systeme qui assure une flexibilite de l'appareil pour des mesures deportees n'alterent pas la qualite de la mesure

La sorption de 5 matieres actives (atrazine, simazine, diuron, azinphos-methyl et phosalone) sous forme pure et en specialite commerciale est etudiee dans l'eau distillee sur deux horizons d'un sol preleve en vergers a partir de: tests destines a evaluer la persistance des produits dans l'eau et le sol, d'essais en reacteurs discontinus afin de quantifier l'adoption des pesticides par le trace de cinetiques et d'isothermes permettant de calculer divers parametres: coefficient de partage sol/eau ; carbone organique/eau, constante de freundlich, indice de mobilite. D'essais sur colonne de sol pour caracteriser les capacites d'adsorption et de desorption des pesticides sur les deux horizons de sol. Les resultats ont permis de preciser que seuls les herbicides peuvent presenter des risques pour la qualite des eaux et de mettre en evidence le role des adjuvants de formulation dans la modification des capacites de sorption et de mobilite des pesticides dans les sols. Un suivi de la presence de pesticides dans les eaux naturelles des vergers de pommiers confirme les resultats obtenus au laboratoire: parmi la trentaine de traitements realises par an seuls les traitements herbicides peuvent presenter des risques, de contamination des eaux. Dans les eaux naturelles, deux fongicides (thirame et captane) ont ete recherches en plus des 5 precedents. Les pesticides en solution aqueuse sont analyses par hplc (detecteur uv) apres extraction liquide-liquide et concentration des extraits

L’objectif principal de ce travail de recherche a été de déterminer le potentiel bioindicateur de certaines activités enzymatiques pour caractériser le fonctionnement et la qualité des sols dans un contexte de pollutions métalliques et organiques (i. E. Pesticides et modes de gestion agricoles conventionnel, organique ou biologique et intégré). Dans un premier temps, l’activité des phénoloxydases a fait l’objet d’une mise au point méthodologique permettant sa quantification dans les sols, et d’une étude plus approfondie sur sa sensibilité vis-à-vis de certains métaux. Par la suite, différentes approches ont été appréhendées au travers d’incubations en conditions contrôlées de laboratoire et d’observations de terrain, réalisées à des échelles spatiales allant de la parcelle au paysage. Les enzymes étudiées sont impliquées dans le fonctionnement des principaux cycles biogéochimiques du C (cellulase, hydrolase de la fluorescéine diacétate, β-galactosidase, β-glucosidase et phénoloxydase), N (arylamidase), P (phosphomonoestérases acide et basique, phosphodiestérase et phosphotriestérase) et S (arylsulfatase). Les résultats ont clairement démontré la variabilité des patrons de réponses des activités enzymatiques, notamment en fonction du type de contamination et des caractéristiques physico-chimiques des sols. Ceci souligne la difficulté de sélectionner des bioindicateurs enzymatiques universels de qualité des sols applicables à une large gamme de perturbations. Toutefois, certaines enzymes, telles que les arylamidases et les phénoloxydases, se sont révélées à plusieurs reprises être des indicateurs particulièrement sensibles aux perturbations appliquées aux différents sols de cette étude. Une suite intéressante à ce travail serait donc d’intégrer l’étude de ces bioindicateurs potentiels à des réseaux de mesure de la qualité des sols. Enfin, d’autres paramètres microbiens ont également été étudiés, il s’agit de la diversité fonctionnelle des communautés bactériennes (Biolog® Eco) et des densités bactériennes et fongiques, mais ceux-ci se sont révélés être des bioindicateurs moins pertinents de la qualité des sols que les activités enzymatiques
The main objective of this research was to determine the potential bioindicator of certain enzymatic activities to characterize the functioning and quality of soil in the context of metal and organic pollutions (i. E. Pesticides and conventional, organic or biological, and integrated management strategies). In a first step, a methodology for the quantification in soils of phenol oxidase activities has been developed, and further study on its sensitivity towards certain metals has been performed. Thereafter, different approaches have been apprehended through incubation under controlled laboratory conditions and field observations, made at scales ranging from plot to landscape. The enzymes studied are involved in the functioning of the major biogeochemical cycles of C (cellulase, fluorescein diacetate hydrolase, β-galactosidase, β-glucosidase and phenol oxidase), N (arylamidase), P (acid and alkaline phosphomonoesterases, phosphodiesterase and phosphotriesterase) and S (arylsulfatase). The results have clearly demonstrated the variability of response patterns of enzyme activities, with the type of contamination and physical and chemical characteristics of soils. This underlines the difficulty for selecting universal enzymatic bioindicators of soil quality for a wide range of perturbations. However, some enzymes, such as arylamidases and phenol oxidases, proved repeatedly to be indicators especially sensitive to disturbance applied to the different soils of this study. An interesting continuation of this work would be to integrate such kind of study of these potential bioindicators in networks of soil quality measurement. Finally, other microbial parameters were also studied, the functional diversity of bacterial communities (Biolog® Eco) and bacterial and fungal densities, but they have proved to be less relevant as soil quality indicators with regards to enzyme activities

L’acide ascorbique (AsA) est un antioxydant essentiel à la fois pour l’homme et les végétaux. L’AsA provenant des plantes représente la source principale de vitamine C dans l’alimentation quotidienne. Au-delà de son impact nutritionnel, augmenter la teneur en AsA dans le fruit de tomate serait susceptible d’influencer la qualité des fruits après la récolte, en termes de conservation mais également de résistance à des pathogènes. Bien que le métabolisme de l’AsA soit bien caractérisé, les mécanismes impliqués dans sa régulation restent jusqu'à présent peu compris. Des études récentes menées sur des feuilles d’Arabisdopsis thaliana montrent que certaines protéines seraient capables de réguler la teneur en AsA, en agissant au niveau transcriptionnel ou post-transcriptionnel. A ce jour, ce type de régulation n’a pas été encore décrit chez les fruits. Dans ce but, une approche de génétique directe a été développée afin d’étudier les mécanismes impliqués dans la régulation de la teneur en AsA et ceci dans le fruit de tomate (Solanum lycopersicum). L’analyse d’une population de mutants EMS de tomate Micro-Tom a permis l’identification de lignées de mutants présentant des teneurs en AsA de 2,5 à 4 fois plus importantes que celles observées dans les fruits de tomate sauvage. La caractérisation de ces lignées a conduit à des résultats prometteurs pour l’étude de la qualité des fruits après la récolte. Une stratégie de NGS-mapping a permis l’identification des mutations causales responsables du phénotype AsA observé. Ainsi, le criblage de mutants EMS a permis la découverte de nouvelles protéines inattendues, permettant de confirmer au niveau moléculaire l’existence d’une interaction directe en la signalisation lumineuse et la régulation de la voie de biosynthèse de l’AsA
The ascorbic acid (AsA) is an essential antioxidant in both plants and humans. Plant-derived AsA is the major source of vitamin C in the human diet. In addition to its effect on tomato nutritional value, increasing tomato AsA content would likely affect postharvest storage and resistance to pathogens of the fruit. While AsA metabolism is well characterized, the mechanisms involved in its regulation remain poorly understood. Recent studies in Arabidopsis leaves indicate that few regulatory proteins can regulate this pathway at transcriptional and post-transcriptional levels. Still nothing equivalent has been described in fruits. In that aim, a forward genetic approach has been carried out to investigate the regulation of AsA in tomato (Solanum lycopersicum) fruit. The screening of an EMS tomato mutant population in the miniature cultivar Micro-Tom for identifying mutant lines with AsA-enriched fruits was done. Among the 500 M2 mutant families screened, four mutant lines with higher AsA content ranging from 2.5 to 4 fold were selected. These mutant lines have been characterized for postharvest traits quality and showed promising results. A method based on NGS-mapping allowed the identification of the putative AsA-enriched related gene. Thus, the screening of EMS mutants led to original findings such as the discovery of new unexpected proteins regulating AsA in plants, and particularly in fruits. Our work confirms at the molecular level the direct interaction between light signaling component and the regulation of the AsA biosynthesis pathway

L’objectif du travail est d’évaluer le niveau des contaminants (éléments à l’état de traces et pesticides) dans quatre types de produits alimentaires (pain, fromage, végétaux et fruits) et eau potable considérés parmi les produits les plus consommés par les Libanais suivant l’étude du panier de la ménagère faite en 2006. Une méthode analytique pour l’analyse multi élémentaire a été optimisée pour augmenter la sensibilité et réduire les interférences polyatomiques en utilisant la technique de spectrométrie de masse de haute résolution par plasma induit pour la détermination de 20 éléments mineurs et à l’état de trace afin d’évaluer la valeur nutritive et le niveau de contamination. Pour l’analyse des résidus de pesticides, une méthode analytique a été développé pour la détermination des résidus dans des fromages riches en matières grasses (2-25%). La détermination des résidus de pesticides dans le pain, les végétaux et les fruits a été accomplie suivant la méthode QuEChERS. La surveillance du taux des contaminants a été faite sur des échantillons collectés dans des marches de cinq régions géographiques au Liban durant les saisons humide et sèches
The objective of this work was to evaluate the level of food contaminants, trace elements and pesticides residues, in four types of commodities bread, white cheese, vegetables and fruits, and drinking water considered as the most consumed by the Lebanese population based on the Food Basket Study on 2006. A multielemental method was optimized in terms of sensitivity and inference elimination by using high resolution sector field inductively coupled plasma mass spectrometry (HR ICP/MS) for the determination of 20 minor and trace elements in the selected foods to assess the nutritional contribution and the level of contamination. For pesticides residues analysis, an analytical method was developed for the quantification of residues in cheese (2-25% fat). Bread, vegetables and fruit were analysed according to the QuEChERS method. For the monitoring study, the samples were collected during two seasons, wet and dry, from five geographical regions in Lebanon

Au cours des procédés d’appertisation, qui impliquent des traitements thermiques généralement pratiqués à hautes températures, la qualité nutritionnelle des produits alimentaires est souvent altérée. En effet, certaines vitamines, telles que la vitamine C, sont très thermolabiles.L’objectif du projet PREDINUT était de proposer un outil d’aide à la décision afin de prévoir la quantité de vitamine C (marqueur de qualité nutritionnelle) détruite dans des conditions données de durée/température, afin de pouvoir optimiser les procédés.Un thermorésistomètre Mastia®, a été utilisé pour établir des conditions de température et pression représentatives des procédés d‘appertisation. L’impact de la variation de paramètres physico-chimiques tels que le pH, la concentration initiale en acide ascorbique ou encore la pression partielle en oxygène dans l’espace de tête, sur la dégradation de l’acide ascorbique a été étudié en solution modèle. Des études ont également été menées dans des produits alimentaires (purée de pomme, purée de carotte et jus de carotte) afin d’établir un profil de destruction de la vitamine C dans des aliments concrets. Dans ce projet, la plage de température étudiée est de 95 à 125 °C, le pH fixé en solution modèle est de 2,5 à 5,5 en conditions d’anaérobiose stricte, et de 3,5 en conditions d’aérobiose (3,5 étant la valeur de pH de la majorité des fruits), les concentrations initiales en acide ascorbique varient de 15 à 90 mg/100mL, et la pression partielle en oxygène de 30000 à 100000 Pa. Dans les produits alimentaires, les expériences ont été réalisées par enrichissement en acide ascorbique à hauteur de 450 mg/L, la valeur du pH ne subissant pas d’ajustement.Des modèles ont été établis pour décrire le profil cinétique de la dégradation de la vitamine C en aérobiose et en anaérobiose. En l’absence d’oxygène la dégradation de la vitamine C suit une cinétique d’ordre 1 (sauf à pH = 4,5). En présence d’oxygène (conditions aérobies) la vitesse de dégradation croit avec la pression partielle d’oxygène, mais très peu avec la température. Des ordres apparents variant de 0,5 à 0,75 en fonction de la pression partielle en oxygène dans l’espace de tête, s’avèrent mieux ajuster les données que l’ordre 1.Dans les aliments, le mécanisme de dégradation de la vitamine C apparaît beaucoup plus complexe, et la vitesse de réaction n’évolue pas de façon continue avec le temps, avec des phases de plateau suivies de réaccélérations. Une connaissance fine des mécanismes et des espèces chimiques impliquées sera nécessaire pour comprendre cette évolution
Canning involves thermal treatments performed at high temperatures, which may alter nutrional quality of food products. Indeed, some vitamins, like vitamin C, are very heat sensitive.The aim of the project PREDINUT was to propose a decision support tool that predicts vitamin C (as indicator of nutritional quality) degradation in given conditions of time/temperature, in order to optimise processes.A thermoresistometer Mastia® was used to reach the temperature and pressure conditions encountered during canning. The impact of the variation pH, initial concentration of ascorbic acid or again partial pressure of oxygen in headspace, on ascorbic acid degradation was studied in model solution. Studies were also performed in apple puree, carrot puree and carrot juice in order to obtain a destruction profile of vitamin C in real foods. . The temperature range studied was from 95 to 125 °C, the fixed pH in model solution was from 2.5 to 5.5 in strict anaerobic conditions, and 3.5 in aerobic conditions (3.5 being the pH value of common fruits), initial concentrations of ascorbic acid varied from 150 to 900 mg/100mL, and the partial pressure of oxygen from 30000 to 100000 Pa. Foods were enriched in ascorbic acid (up to 450 mg/mL), and the pH value was not adjusted.Models were established to describe the kinetics of vitamin C degradation in aerobiosis and anaerobiosis. En absence of oxygen ascorbic acid degradation was well described by a first order kinetics (except at pH = 4.5). In presence of oxygen the degradation speed increased with head-space oxygen’s partial pressure but very little with temperature. Apparent reaction orders varying from 0.5 to 0.75, depending on the partial pressure of oxygen in the headspace, fitted the data better than first-order.In foods, degradation kinetics of vitamin C appeared more complex, with eventual presence of plateaus followed by acceleration of the reaction. Definitely more knowledge on mechanisms is needed to predict ascorbic acid degradation in real foods

Le dernier rapport du GIEC confirme clairement des projections climatiques prévoyant une augmentation des températures et de leur variabilité à la fin du XXIème siècle. Les effets de ces changements sur la production et la qualité des fruits ont été étudiés dans le cadre du projet CAQ40(INRA). Les expérimentations menées sur des pêchers en pot placés sous différents climats (témoin,+2°C et +5°C), ont permis d’identifier les processus (phénologie, développement, croissance,photosynthèse, métabolisme) les plus sensibles à l’élévation des températures et leurs conséquences sur le développement et la composition des fruits et la pérennité de la production.L’élévation de température a augmenté la demande climatique entraînant une diminution du potentiel hydrique des arbres, ce qui a pu entrainer une concentration des composés d’intérêt dans le fruit. La réduction du taux de photosynthèse des feuilles dans des conditions de forte température est liée à une inhibition de la photosynthèse par les températures élevées et à un contrôle stomatique lié au statut hydrique.Après floraison, l’élévation de température accélère la croissance végétative, induisant une mise en place de la surface foliaire anticipée. Cette croissance végétative précoce a eu pour conséquence (i) une dynamique très rapide d’élongation des axes en pousse longue (ii) une dominance apicale plus marquée, (iii) une diminution de la ramification des axes axillaires,contrairement aux traitements thermiques plus tardifs qui ont eu un effet défavorable sur l’initiation et la différenciation des bourgeons floraux réduisant le potentiel de production l’année suivante.En outre, l’augmentation de température après floraison a entraîné un raccourcissement très marqué de la durée de croissance du fruit, avec une date de récolte anticipée de près de 3semaines. Ce raccourcissement de la durée de croissance du fruit a entraîné une diminution du flux entrant de carbone dans le fruit, pénalisant sa croissance et sa qualité. Le climat très différent entre les deux années expérimentales a entrainé une forte variabilité de la composition des fruits entre les deux années d’expérimentation. En 2014, une élévation de température précoce ou continue a conduit à récolter des fruits de petites tailles ayant des concentrations et des teneurs en saccharose plus importantes. En 2015, la durée de développement entre floraison et maturité était encore plus courte qu’en 2014 ce qui pouvait être lié au climat plus chaud de 2015 et les fruits ont été moins sucrés et plus acides que ceux de 2014. Toutefois, l’élévation des températures en fin de développement en 2015 a augmenté les teneurs et les concentrations en hexoses et en sorbitol liées à un effet concentration mais également à un effet sur le métabolisme. L’élévation des températures en milieu et en fin de cycle a également favorisé l’accumulation d’acide malique et citrique. Les fortes températures n’ont pas eu beaucoup d’effet sur la vitamine C et ont soit augmenté ou diminué les teneurs en composés phénoliques. Les effets d’une élévation de la température sur le métabolisme sont donc très dépendants du stade de développement du fruit.L’utilisation de modèle à l’échelle du fruit (Virtual Fruit) et à l’échelle de l’arbre (QualiTree)pourrait permettre de simuler à la fois l’effet de l’environnement et des pratiques culturales sur la croissance et la qualité du fruit, et donner une vision plus intégrée du fonctionnement de la plante sous contraintes environnementales
The latest IPCC report clearly confirms the climate projections for increasing temperaturesand their variability at the end of the 21st century. The effects of climate changes in fruit yield andquality have been studied in a project funded by INRA (project CAQ40, Metaprogramme ACCAF).Experiments carried out on potted peaches placed in different climates (control, +2 ° C and + 5 ° C),allowed the identification of the processes (phenology, development, growth, photosynthesis,metabolism) most sensitive to rising temperatures and their consequences on the development andcomposition of fruits and the sustainability of production.Higher temperature has increased the demand for water, leading to a decrease in the waterpotential of the trees, which may have led to a concentration of the compounds of interest in thefruit. The reduction of leaf photosynthesis under high temperature conditions was related to theinhibition of photosynthesis by high temperatures and stomatal control related to water status.After flowering, the rise in temperature accelerates the vegetative growth, triggering a more rapidestablishment of leaf area. This early vegetative growth resulted in: (i) very rapid dynamics ofelongation of the axes in long shoot (ii) a more pronounced apical dominance, (iii) a decrease in theaxillary axial branching. In contrast the later heat treatment had an adverse effect on the initiationand differentiation of floral buds reducing the production potential in the following year.In addition, the increase in temperature after flowering resulted in a marked shortening ofthe fruit growth period, with an expected harvest date almost 3 weeks earlier. This shortening offruit growth duration has led to a decrease in the flow of carbon entering the fruit, penalizing itsgrowth and quality. The very different climates between the two experimental years resulted in ahigh variability in fruit composition between the two years of experimentation. In 2014, increasedtemperature during the early stage of fruit development or continuously led to the harvest ofsmaller fruit with higher concentrations and higher sucrose content. In 2015, the time durationbetween flowering and maturity was even shorter than in 2014, which could be linked to thewarmer climate of 2015. In 2015 fruits were less sweet and acidic than those of 2014. However, therise of temperatures at the end of fruit development in 2015 increased the levels andconcentrations of hexoses and sorbitol; this increase was partially due to a concentration effect butalso to an effect on fruit metabolism. Increased temperatures in the middle and at the end of fruitdevelopment also favoured the accumulation of malic and citric acid. The high temperatures did nothave much effect on vitamin C and either increased or decreased the levels of phenolic compounds.The effects of an increase in temperature on the metabolism are therefore very dependent on thestage of fruit development.The use of a Fruit‐scale model and a tree‐level (QualiTree) model could simulate both the effect ofthe environment and cultural practices on the growth and quality of the fruit, and give a moreintegrated view of the plant's functioning under environmental constraints

Ces travaux s’inscrivent dans le cadre du Contrat d’objectifs AQUAL, programme de recherches pluridisciplinaires visant à améliorer la qualité de l’eau sur le bassin versant de la Vesle. Ils ont été consacrés, d’une part à la compréhension des mécanismes de transfert des produits phytosanitaires du sol vers les aquifères, et d’autre part, à la réduction de ces transferts. Les molécules étudiées sont le terbuméton, herbicide de la vigne, et son principal métabolite le terbuméton déséthyl. En effet, la présence chronique de ces molécules dans les eaux de captage alimentant la ville de Reims pose un problème pour la ressource en eau potable. Ainsi, des études de rétention ont été menées sur cinq échantillons de sols représentatifs des sols du bassin versant : deux sols de vigne nu, un sol de vigne sous écorce, un sol de vigne enherbé et un sol de grandes cultures. L’influence du cuivre(II), cation métallique ubiquiste des sols, dont l’origine peut être naturelle ou anthropique, a également été étudiée. Avant de réaliser les études de sorption, les caractéristiques physico-chimiques des solides ont été déterminées. Les sols de vigne enherbé et de grandes cultures sont riches en calcaire et pauvres en argiles, alors que les sols de vigne nu et sous écorce sont riches en argiles et pauvres en calcaire. La rétention des pesticides est dépendante de la nature, de la composition et du couvert végétal des sols. De plus, la présence du cuivre(II) influence la rétention des pesticides. Dans la partie de nos travaux consacrée à la remédiation, des études d’adsorption du terbuméton et du terbuméton déséthyl sur un résidu ligno-cellulosique ont été menées en collaboration avec la Société ARD (Pomacle, Marne). Ce biomatériau, issu de son de blé, est une alternative possible à l’utilisation de charbon actif en vue de la dépollution des milieux contaminés par les pesticides. En effet, il présente de très bonnes capacités d’adsorption vis-à-vis des pesticides aussi bien en décantation agitée qu’en percolation
These works take place in the frame of the AQUAL project, a multi-field research program that aims at improving the quality of the water in the basin of the river Vesle. Our contribution to this program is twofold: to understand the mechanisms by which contaminants transfer from the soil to the aquifers and to reduce these transfers. The studied molecules are the terbumeton, a vineyard weed killer, and its main metabolite, the terbumeton desethyl. Indeed, the regular presence of these molecules in the water sources of the city of Reims raises some issues regarding the potable water resources. Thus, retention studies were undertaken on five soil samples which are representative of the Vesle basin: two samples from a naked vineyard soil, one sample from an under-bark vineyard soil, one sample from an under-grass vineyard soil and one sample from a field crop soil. We also studied the influence of copper(II) whose origin can be natural or anthropic. Before completing the sorption studies, we determined the physico-chemical characteristics of the soils. Both the under-grass vineyard soil and the field crop soil are rich in limestone and poor in clay whereas both the naked vineyard soil and the under-bark vineyard soil are rich in clay and poor in limestone. The retention of pesticides depends on the nature, the composition and the degree of vegetal cover of the soils. Besides, the presence of copper(II) has an influence on the retention of pesticides. In the part of our works dedicated to the reduction of the transfers, we performed, together with the company ARD (Pomacle, Marne), some adsorption experiments with the terbumeton and the terbumeton desethyl on a lignocellulosic substrate (LS). This biomaterial, extracted from wheat bran, can be used in place of activated carbon in order to clean up media contaminated by pesticides. Indeed, the retention capacities of the LS towards pesticides are very satisfactory, as well under a batch experimental process as under a column one

La qualité du fruit est un caractère multicritère avec des relations antagonistes fréquentes. La perception de la qualité du fruit dépend fortement de l’équilibre entre les teneurs en sucres et acides. Parmi les 3 sucres dits majeurs dans les fruits que sont le saccharose, le glucose et le fructose, le fructose présente un pouvoir sucrant plus important et sa concentration est le facteur qui affecte le plus le goût sucré du fruit.L’objectif de cette thèse est d’analyser le métabolisme des sucres chez la pêche d’un point de vue métabolique, enzymatique et génétique et d’intégrer dans un modèle mathématique l’ensemble des informations obtenues. Ce travail porte plus particulièrement sur la mise en évidence de l’effet d’une perturbation de la teneur en fructose sur l’ensemble du métabolisme des sucres ainsi que sur la compréhension des mécanismes à l’origine de ce phénotype appelé ‘peu de fructose’. Une caractérisation biochimique quasi-exhaustive du métabolisme des sucres a été réalisée au cours du développement du fruit.Pour cela 6 métabolites et 12 capacités enzymatiques ont été mesurés chez 106 génotypes d’une population issue d’un croisement interspécifique. Cette étude a révélé une grande stabilité des capacités enzymatiques malgré l’importante variation des métabolites. Sur la base des données de 10 des génotypes, un modèle métabolique dynamique permettant de simuler l’accumulation des sucres au cours du développement du fruit a été développé et validé. Ce modèle permet de simuler des phénotypes contrastés et aide ainsi à l'exploration des mécanismes sous-jacents au phénotype ‘peu de fructose’. La caractérisation biochimique de la population a également fait l’objet d’une recherche de QTL. Cette étude a mis en exergue l’inconstance de l’effet de certains loci au cours du développement du fruit ainsi que des co-localisations de QTL de métabolites et capacités enzymatiques et de gènes candidats. Cette recherche a également confirmé la région génomique responsable du phénotype ‘peu de fructose’ au sein de laquelle un gène candidat fonctionnel a été mis en évidence. Il s’agit d’un gène homologue au transporteur vacuolaire exportateur de fructose (SWEET17) découvert récemment chez Arabidopsis. Une analyse de ce gène a été engagée afin de valider sa fonction et son implication dans le phénotype ‘peu de fructose’. Grâce à l’intégration des informations obtenues sur le contrôle génétique du métabolisme des sucres dans le modèle métabolique,une perspective de cette thèse sera de simuler les concentrations en sucres de génotypes virtuels ayant différentes combinaisons d’allèles. On pourra alors optimiser les combinaisons d’allèles pour augmenter les concentrations en sucres dans la pêche, ce qui donnera sans doute de nouvelles pistes à l’innovation variétale
Fruit quality is a multi-criteria character with frequent antagonistic relationships. The perceptionof the fruit quality is highly dependent on the balance between the levels of sugars and acids. Among thethree so-called major sugars in fruit that are sucrose, glucose and fructose, fructose is the sweetest and itsconcentration is the factor that most affects the fruit sweetness. The objective of the present thesis is toanalyze the sugar metabolism in peach fruit from metabolic, enzymatic and genetic aspects and integrateinto a mathematical model all information obtained. This work focuses on the identification of the effect of alow fructose concentration on the whole sugar metabolism and the understanding of the mechanismsresponsible of this phenotype called ‘low-fructose-to-glucose-ratio’. A nearly exhaustive biochemicalcharacterization of sugar metabolism was conducted along peach fruit development. For this, 6 metabolitesand 12 enzyme capacities were assayed in 106 genotypes of a population derived from an interspecific cross.This study revealed a high stability of the enzyme capacities despite large variations of metabolites. Based ondata from 10 genotypes, a kinetic metabolic model that simulates the sugar accumulation in fruit wasdeveloped and validated. This model simulates contrasting phenotypes and helps in understanding theunderlying mechanisms of the ‘low-fructose-to-glucose-ratio’ phenotype. The biochemical characterizationof the population gave the opportunity to perform a QTL research. It highlighted the instability of the effectof certain loci along fruit development and QTL collocations of metabolites, enzyme capacities and candidategenes. It also confirmed the genomic region responsible for the ‘low-fructose-to-glucose-ratio’ phenotypewithin which a functional candidate gene was identified. It is a gene homologous to fructose vacuolartransporter (SWEET17) recently discovered in Arabidopsis. An analysis of this gene was engaged to validateits function and its responsibility in the ‘low-fructose-to-glucose-ratio’ phenotype. In the future, theintegration of the genetic control into the metabolic model will allow simulating virtual genotypes withdifferent combinations of alleles and predict their sugar content. Optimizing allele combinations to increasesugar concentrations in peach fruit will undoubtedly give new breeding opportunities