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In many regions across the globe, extreme weather events such as storms have increased in frequency, intensity, and duration due to climate change. Ecological theory predicts that such extreme events should have large impacts on ecosystem structure and function. High winds and precipitation associated with storms can affect lakes via short‐term runoff events from watersheds and physical mixing of the water column. In addition, lakes connected to rivers and streams will also experience flushing due to high flow rates. Although we have a well‐developed understanding of how wind and precipitation events can alter lake physical processes and some aspects of biogeochemical cycling, our mechanistic understanding of the emergent responses of phytoplankton communities is poor. Here we provide a comprehensive synthesis that identifies how storms interact with lake and watershed attributes and their antecedent conditions to generate changes in lake physical and chemical environments. Such changes can restructure phytoplankton communities and their dynamics, as well as result in altered ecological function (e.g., carbon, nutrient and energy cycling) in the short‐ and long‐term. We summarize the current understanding of storm‐induced phytoplankton dynamics, identify knowledge gaps with a systematic review of the literature, and suggest future research directions across a gradient of lake types and environmental conditions., Our understanding of ecosystem‐scale responses to storm events is fragmented, and terminological variability in defining a “storm” hinders resolution of generalizable impacts. We provide a comprehensive synthesis of the interactions between physical properties and biological responses in lakes that demonstrates the context‐dependency of storm impacts; lake/watershed attributes and their antecedent conditions mediate the extent to which storms impact lake ecosystems. We develop a framework which conceptualizes how abrupt, storm‐induced changes in the lake environment influence phytoplankton community dynamics through functional traits, identifies current limitations, and highlights several avenues of research to narrow knowledge gaps in synthetic and interdisciplinary ways.

Talking Pediatrics refers to the welfare of the newborn, taking into consideration his behavior and his development. It is worth to emphasize and mention that we cannot talk of Pediatrics without having a glance to how the mother of the newborn survived the pregnancy period and how the birthchild was handled. These elements play an important role to figure out how the growth of the newborn will be. The development and behavior of a newborn is affected positively or negatively by the behavior of the mother, the one we think does not live in a sole network but in a socio-cultural network which impacts on the birth child, the health of the pregnant woman and the pediatrics considerations in general. A mother, who spent a pregnancy period in harmony with the family (society, environment) is expected to go through well-balanced parturition, in the absentia of infections or programmed complications. This is why a global approach is envisaged in the care to be given to the newborn in order to attain successful pediatrics management. Let us consider a nutrition aspect picking the case of breast-feeding, for example. We may notice that, not only the milk that comes out of the mother’s breast is crucial for the baby. On a psychological point of view, the fact that a baby remains in the chest of the mother, sucking the breast even if no milk is coming out, increases the attachment and the affectivity of the newborn to the mother. This is an expression of libido of Sigmund Freud. While advising and campaigning on the breastfeeding for a newborn, the emphasis should not be put only on the chemical or biological nutriment but also on the psychic nutriment, which contribute to the total care and development of this newborn and build his behavior tomorrow. In our research on psychological accompaniment to complicated childbirth’s, we considered the problem of childbirth as a node containing several facets, which facets could be treated in synergy between several specialties. It is this holistic view of the problem that, amongst other things, has led us to believe that the mother as well as the newborn does live not in a social and cultural vacuum, but rather in a network of social and cultural relations. This society waits from the newborn, in terms of potential, will occupy status and plays roles in this society and change the environment. We believe that culture plays a proper role in the development and behavior of the newborn, future adult.

As in many critical zones (CZ) with traditional agriculture, southwestern France is confronted with some agro-environmental risks due to the contamination by nitrogen and potential toxic elements (PTE) (metals) from anthropogenic inputs. For decades, numerous ponds have been constructed in this area for irrigation and/or landscaping. Few studies have focused on the distribution of the two types of contaminants at the catchment scale of an agricultural CZ. The role of ponds on the distribution and transfer of these two types of contaminants has also been rarely studied. To fill this knowledge gap, we studied nitrogen and PTE behavior in the water and sediments of streams and ponds of three adjacent catchments of the Save basin (southwestern France), particularly for their spatial distributions and the main controlling factors, while addressing the consequences in terms of pond management. Potential denitrification rate (PDR) in sediments varied spatially due to the heterogeneity of geo-physico-chemical properties even at a small scale. Although PDR in stream was more active than in pond due to the greater nutrient availability, larger ponds have showed high NO3- removal efficiency. Long hydraulic retention time (HRT) could increase the reaction time and mitigate NO3- further. A chain of multiple constructed ponds along the stream provided a better ability to mitigate NO3- compared to a single pond. Denitrification was higher in ponds located upstream of a catchment, but the incomplete denitrification process in these ponds can lead to the release of N2O contributing to the greenhouse gas emission and negative consequences for the environmental, which requires further investigations. Application of fertilizers and pesticides to cultivated soils has contributed to PTE accumulation in stream and pond sediments, especially for Cu, Ni, and Cd in upstream sediments attributing to high soil erosion and low discharge dilution. PTE distribution has also been affected by pond management. High temperature, high pH, and long HRT in a large pond created a favorable environment for PTE sedimentation via adsorption to fine particles and co-precipitation with carbonates from this agricultural CZ. Although the sediments accumulated in ponds can store PTEs, the sediments drained by streams left the pond as a secondary source of PTEs through resuspension and turbulence of the running water, especially for small, non-dredged ponds. PTE accumulation did not affect PDR since the PTE contamination was not very severe in this agricultural CZ. However, sediment clay content can affect denitrification rate and PTE accumulation simultaneously. Pond management must therefore consider both denitrification and PTE accumulation. A chain of several constructed ponds can be able to store PTEs and mitigate excessive nitrate simultaneously, especially with some large ponds located in upstream. The dredging activity for pond sediments should also be managed carefully.; Comme dans de nombreuses zones critiques (ZC) à agriculture traditionnelle, le sud-ouest de la France est confronté à certains risques agro-environnementaux dus à la contamination par l'azote et les Eléments Potentiellement Toxiques (EPT) (métaux) issus des intrants anthropiques. Depuis des décennies, de nombreux étangs ont été construits dans cette zone pour l'irrigation et / ou l'aménagement paysager. Peu d'études ont abordé la distribution des deux types de contaminants à l'échelle du bassin versant d'une ZC agricole. Le rôle des étangs sur la distribution et le transfert de ces deux types de contaminants a été également rarement étudié. Pour combler ce manque de connaissance, nous avons étudié le comportement de l'azote et des EPT dans l'eau et les sédiments de fond des cours d'eau et des étangs de trois bassins versants adjacents du bassin de la Save (sud-ouest de la France), à travers notamment leurs distributions spatiales et les principaux facteurs de contrôle, tout en abordant les conséquences en termes de gestion. Le taux de dénitrification potentiel (TDP) dans les sédiments varie spatialement en raison de l'hétérogénéité des propriétés géo-physico-chimiques, même à petite échelle. Bien que le TDP dans les ruisseaux soit plus important que dans les étangs à cause d’une plus grande disponibilité des éléments nutritifs, les plus grands étangs ont montré une efficacité élevée d'élimination des nitrates. Un long temps de résidence hydraulique (TRH) pourrait augmenter les temps de réaction et atténuer davantage les nitrates. Une chaîne de plusieurs étangs consécutifs le long du cours d’eau permet une meilleure atténuation des nitrates par rapport à la présence d’un seul étang. La dénitrification est plus élevée dans les étangs localisés en amont du bassin versant, mais le processus de dénitrification incomplet dans ces étangs peut entraîner un dégazage de N2O contribuant à la production des émissions de gaz à effet de serre et des conséquences négatives pour l'environnement, qui nécessitent des études plus approfondies. L'application d’engrais et de pesticides sur les sols cultivés a contribué à l'accumulation de EPT, en particulier pour Cu, Ni et Cd, dans les sédiments des ruisseaux et des étangs, notamment en amont des bassins versants, en raison d'une forte érosion du sol et d'une plus faible dilution. La distribution des EPT a également été affectée par la gestion des étangs. Une température élevée, un pH élevé et un TRH long dans un grand étang créent un environnement favorable à la sédimentation des EPT par adsorption sur des particules fines et la co-précipitation avec les carbonates de cette zone critique agricole. Bien que les sédiments accumulés dans les étangs puissent stocker des EPT, les sédiments drainés par les ruisseaux en sortie d’étang sont une source secondaire de EPT par la remise en suspension et la turbulence des eaux courantes, en particulier pour les petits étangs non dragués. L'accumulation de EPT n'a pas affecté le TDP car la contamination par les EPT n'était pas très conséquente dans cette zone critique agricole. Toutefois, la teneur en argiles des sédiments affecte simultanément le taux de dénitrification et l'accumulation des EPT. La gestion des étangs doit ainsi prendre en compte à la fois la dénitrification et l'accumulation de EPT. Une chaîne de plusieurs étangs peut permettre de stocker les EPT et atténuer les excès de nitrate simultanément, en particulier en positionnant de grands étangs en amont des bassins versants. L'activité de dragage des sédiments des étangs doit également être gérée avec précaution.

In water treatment systems described as "nature-based solutions" the retention of suspended solids can lead to the formation of a surface deposit layer. Both from the point of view of its capacity to interact with the pollutants during its presence on the treatment unit, and during its reuse, notably in land application after curing, pollutants speciation within the deposits and their prossess of remobilization are questioned. The objectives of this work was to better describe the organo-mineral assemblage of these deposits and to provide a better understanding of the influence of colloidal phases on the remobilization of major and trace elements in order to be able to provide predictive models on the remobilization of pollutants from deposits subjected to pH variations. A vertical flow constructed wetland sludge deposit was subjected to different pH conditions and the colloidal phases were studied. Remobilization of organic colloidal phases was found to be particularly sensitive to pH changes. In the acidic pH range, small organic molecules (< 3 kDa) are predominantly remobilized from the deposits. For near-neutral and alkaline pH, large organic colloids (>30 kDa) prevail in solution. This release of organic matter seems to favor the remobilization of iron and aluminum oxides within organo-mineral colloids. The nature and quantity of the remobilized colloidal phases have a large influence on the release of major and trace elements from the constructed wetland’s sludge deposits. However, the affinity of the elements for these colloidal phases is also controlled by the chemical class of the element considered, its oxidation state and the pH of the solution. The use of these experimental data allowed the development and calibration of a multi-surface geochemical model able to reproduce the release and speciation of a wide range of elements (Fe, Al, P, Ca, Mg, Cu, Cd, Cr, Zn, Pb, As) retained within a reed filter sludge. Due to the high concentration of organic matter measured in the sludge and their importance in the release and speciation of elements, the modeling of metal complexation on organic matter by WHAM-ModelVII has been the subject of numerous experiments. The modeling tests combined with the ultrafiltration results allowed to obtain a ratio of active organic matter allowing to improve the prediction of the elemental concentrations. In order to evaluate the robustness of the methodology used on this first sludge, the modeling strategy was applied to other samples. The multisurface models developed in this thesis have all shown their efficiency in calculating the release of many elements whatever the pH conditions and despite very variable initial constitutions. The information provided by this thesis have been fundamental in understanding the risks associated with the emission of trace metals in particular. In time these models could therefore be part of the decision supporting tools available to managers of these solid deposits., Dans les systèmes de traitement des eaux qualifiés de « solutions fondées sur la nature » la rétention des particules en suspensions peut conduire à la formation d’une couche de dépôts de surface. Tant du point de vue de sa capacité à interagir avec les polluants lors de sa présence sur l’unité de traitement, que lors de sa réutilisation notamment en épandage après curage, la spéciation des éléments au sein de ces dépôts et les mécanismes de remobilisation des polluants interrogent. Ce travail avait pour objectifs de mieux décrire l’assemblage organo-minéral de ces matrices et de fournir une meilleure compréhension de l’influence des phases colloïdales sur la remobilisation d’éléments majeurs et traces afin de pouvoir fournir des modèles de prédictions sur la remobilisation de polluants des dépôts soumis à des variations de pH. Un dépôt de surface de filtre planté de roseaux à écoulement vertical a été soumis à différentes conditions de pH et les phases colloïdales ont été étudiées. La remobilisation de phases colloïdales organiques s’est montrée particulièrement sensible aux variations de pH. Dans la gamme de pH acide, de petites molécules organiques (< 3 kDa) sont majoritairement remobilisées des dépôts. Pour des pH proches de la neutralité et alcalins, les gros colloïdes organiques (> 30 kDa) prévalent en solutions. Ce relargage de matière organique semble favoriser la remobilisation d’oxydes de fer et d’aluminium au sein de colloïdes organo-minéraux. La nature et la quantité des phases colloïdales remobilisées exercent une large influence sur le relargage d’éléments majeurs et traces depuis les dépôts de filtre planté de roseaux. Cependant, l’affinité des éléments pour ces phases colloïdales est aussi contrôlée par la classe chimique de l’élément considéré, son état d’oxydation ainsi que le pH de la solution. L’utilisation de ces données expérimentales a permis le développement et la calibration d’un modèle géochimique multi-surfacique capable de reproduire la spéciation d’une large gamme d’éléments (Fe, Al, P, Ca, Mg, Cu, Cd, Cr, Zn, Pb, As) contenue au sein d’une boue de filtre planté et ainsi de reproduire le relargage de ces éléments. De par la concentration importante en matière organique mesurée dans la boue et leur importance dans le relargage et la spéciation des éléments, la modélisation de la complexation des métaux sur la matière organique par WHAM-ModelVII a fait l’objet d’un développement particulier. Afin d’évaluer la robustesse de la méthodologie employée sur cette première boue, la stratégie de modélisation a été appliquée à d’autres échantillons. Les modèles multisurfaciques développés dans cette thèse ont tous montré leur efficacité à calculer le relargage de nombreux éléments quel que soit les conditions de pH et malgré des concentrations initiales en élément majeurs et traces très variables.

Nutrition is recognized as an essential component in the prevention of a number of chronic diseases, including periodontal disease. Based on these considerations, a better understanding is required regarding how the diet, and more particularly the intake of macronutrients and micronutrients, could impact the potential relationship between nutrition and periodontal diseases, periodontal diseases and chronic diseases, nutrition and chronic diseases. To overcome this complexity, an up-to-date literature review on the nutriments related to periodontal and chronic diseases was performed. High-sugar, high-saturated fat, low-polyols, low-fiber and low-polyunsaturated-fat intake causes an increased risk of periodontal diseases. This pattern of nutrients is classically found in the Western diet, which is considered as an &lsquo, unhealthy&rsquo, diet that causes cardiovascular diseases, diabetes and cancers. Conversely, low-sugar, high-fiber and high-omega-6-to-omega-3 fatty acid ratio intake reduces the risk of periodontal diseases. The Mediterranean, DASH, vegetarian and Okinawa diets that correspond to these nutritional intakes are considered as &lsquo, healthy&rsquo, diets, reducing this risk of cardiovascular diseases, diabetes and cancers. The role of micronutrients, such as vitamin D, E, K and magnesium, remains unclear, while others, such as vitamin A, B, C, calcium, zinc and polyphenols have been shown to prevent PDs. Some evidence suggests that probiotics and prebiotics could promote periodontal health. Periodontal and chronic diseases share, with a time delay, nutrition as a risk factor. Thus, any change in periodontal health should be considered as a warning signal to control the dietary quality of patients and thus reduce the risk of developing chronic diseases later on.

The link between food and human health is increasingly a topic of interest. One avenue of study has been to assess food disintegration and interactions within the gastrointestinal tract. In vitro digestion models have been widely used to overcome the constrictions associated with in vivo methodology. The COST Action INFOGEST developed an international, harmonised protocol for static simulation of digestion in the upper gastrointestinal tract of adults. This protocol is widely used; however, it is restricted to providing end-point assessment without considering the possible structural changes. On the other hand, there are dynamic models that provide more physiologically relevant data but are expensive and difficult to access. There is a gap between these models. The method outlined in this article provides an intermediate model; it builds upon the harmonised static model and now includes crucial kinetic aspects associated with the gastric phase of digestion, including gradual acidification, fluid and enzyme secretion and emptying. This paper provides guidance and standardised recommendations of a physiologically relevant semi-dynamic in vitro simulation of upper gastrointestinal tract digestion, with particular focus on the gastric phase. Adaptations of this model have already been used to provide kinetic data on nutrient digestion and structural changes during the gastric phase that impact on nutrient absorption. Moreover, it provides a simple tool that can be used in a wide range of laboratories., The authors would like to acknowledge the INFOGEST COST Action FA1005 and subsequently the INFOGEST network funded by INRA for enabling the networking required to develop the model described in this article.

L’agroforesterie est l’association sur une même parcelle d’une végétation arborée et/ou arbustive, et d’une production végétale, animale ou mixte. Les espèces ligneuses peuvent être réparties uniformément, inégalement ou en bordure de parcelle. Les systèmes agroforestiers fournissent des services écosystémiques et des produits et ce à différentes échelles ; parcelle, exploitation agricole, unité paysagère » (RRAF, 2018). La productivité de ces systèmes dépend de la différence nette entre les avantages et les coûts, entre les utilisations et les composantes biophysiques de l’agroenvironnement. Dans les systèmes de cultures intercalaires, les avantages des arbres sont à la fois économiques et écologiques : (i) ils produisent du bois, (ii) préservent les sols en améliorant leur structure et favorisent la biodiversité, (iii) réduisent la vitesse du vent et l’évaporation du sol, (iv) augmentent le stockage du carbone dans les parties aériennes (tronc, houppier) et dans le sol (transfert à des microorganismes telluriques), (v) améliorent les taux de matières organiques contenus dans les sols, (vi) ils recyclent les éléments nutritifs lessivés grâce à leur système racinaire et (vii) favorisent la résilience du système agricole face au changement climatique.Un système agroforestier bien dimensionné est compatible avec le matériel agricole standard. En revanche, dans des conditions limitantes, il est très important de définir la bonne combinaison arbre/culture et de prendre en compte les contraintes de la station pour placer le bon arbre au bon endroit. L’agroforesterie n’est pas une « nouvelle » technique, mais une redécouverte des atouts de l’arbre pour les cultures et notamment pour la vigne. Depuis l’antiquité, les Grecs et les Romains associaient les arbres avec la vigne. Au Moyen Âge, plusieurs techniques telles que les oullières (ex. : culture intercalée d’oliviers entre les rangs de vigne en Provence), les hautains (ex. : vigne sur un saule comme tuteur) et les joualles (ex. : vignes conduites sous des fruitiers dans le Périgord) étaient utilisées en zone viticole.

Digestion behaviour of food protein-based hydrogels is greatly influenced by the gel characteristics and in particular the microstructure. Using egg white gels (EWGs) as a model food, this study aimed to explore the real time disintegration by pepsin of different microstructures and subsequent nutrient release kinetics. Using thermal treatment at 80 °C, EWGs with two different microstructures but similar protein concentration (10%) were produced by varying the pH conditions (pH 5 and pH 9). The in situ spatiotemporal disintegration of the microstructure during static in vitro gastric digestion was followed using a high resolution confocal microscopic technique. Tetramethylrhodamine isothiocyanate (TRITC)-dextran (4400 Da) was incorporated into the gels as a model fluorescent molecule of peptide-like size, to trace its release due to the pepsin action. The looser microstructure of pH5-EWG caused the gel to disintegrate more quickly and to a greater extent, leading to a higher rate of TRITC-dextran release. In contrast, the compact-dense microstructure of the pH9-EWG showed slower kinetics of disintegration and (TRITC)-dextran release, likely due to a reduced accessibility of pepsin to its substrates. Pepsin activity being highly pH-dependent, high local pH and high buffering capacity of pH9-EWG may also play a pivotal role in the slower disintegration observed for this gel. In both EWGs, spatial degradation was mainly observed at the gel surface while the interior area fractions remained unchanged. Thus, surface erosion is possibly the underlying mechanism of EWG disintegration by pepsin in these experimental conditions.

Accurate reservoir budgets are important for understanding regional fluxes of sediment and nutrients. Here we present a comprehensive budget of sediment (based on total suspended solids, TSS), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) for two subtropical reservoirs on rivers with highly intermittent flow regimes. The budget is completed from July 1997 to June 2011 on the Somerset and Wivenhoe reservoirs in southeast Queensland, Australia, using a combination of monitoring data and catchment model predictions. A major flood in January 2011 accounted for more than half of the water entering and leaving both reservoirs in that year, and approximately 30 % of water delivered to and released from Wivenhoe over the 14-year study period. The flood accounted for an even larger proportion of total TSS and nutrient loads: in Wivenhoe more than one-third of TSS inputs and two-thirds of TSS outputs between 1997 and 2011 occurred during January 2011. During non-flood years, mean historical concentrations provided reasonable estimates of TSS and nutrient loads leaving the reservoirs. Calculating loads from historical mean TSS and TP concentrations during January 2011, however, would have substantially underestimated outputs over the entire study period, by up to a factor of 10. The results have important implications for sediment and nutrient budgets in catchments with highly episodic flow. First, quantifying inputs and outputs during major floods is essential for producing reliable long-term budgets. Second, sediment and nutrient budgets are dynamic, not static. Characterizing uncertainty and variability is therefore just as important for meaningful reservoir budgets as accurate quantification of loads.

International audience

Food is a complex combination of chemically diverse structures, influenced by composition andprocessing. The nutritional quality of food cannot be solely based on individual contents in nutrientsas food structure will strongly modulate the bioaccessibility of nutrients upon digestion. In previousstudies, the most common approach for measuring the extent of proteolysis and nutrient uptake wasto compare the initial macroscopic features of ingested food to final concentrations in thebloodstream. However, there is limited literature to the support underlying mechanisms of thedigestion of food in the stomach and enzyme diffusion in solid food substrates. In the present work,the influence of casein protein gel microstructure on enzymatic digestion was investigated for thefuture development of personalised foods. Casein gels with an identical composition, but differing bythe coagulation mode, were characterized and submitted to simulated gastric digestion. The changesin gel structure over time were studied using confocal microscopy and small angle x-ray scattering(SAXS). The molecular interactions that occur as a gel network is formed, and subsequently brokendown under digestive conditions will be discussed.

International audience

La couverture des besoins nutritionnels pendant la lactation est très dépendante de la production laitière et de la consommation d’aliment, et varie largement entre les truies. En pratique, l’ajustement des apports alimentaires aux besoins individuels est difficile car les besoins sont établis à partir des performances moyennes du troupeau. L’acquisition de données à haut débit sur l’animal et son environnement permet d'envisager le développement de systèmes d’alimentation de précision. Le modèle développé combine les connaissances récentes sur l’utilisation des nutriments par la truie allaitante avec les données disponibles en élevage sur les truies à la mise-bas (rang, poids vif, épaisseur de lard dorsal) et sur leurs performances individuelles (ingestion journalière d'aliment de la truie, taille de portée et gain moyen quotidien des porcelets) pour estimer leurs besoins nutritionnels journaliers et par kg d’aliment. L’approche est testée sur une base de données constituée de 1450 lactations. Les effets de l’élevage (A, B), de la semaine de lactation (S1, S2 et S3+) et du rang de portée (P1, P2 et P3+) sont significatifs sur les performances des truies et sur leurs besoins journaliers en énergie métabolisable, lysine et phosphore digestibles. Le besoin moyen en lysine digestible par kg d’aliment est plus bas en S1 (6,4 g/kg), puis se stabilise en S2 (8,0 g/kg) et S3+ (7,8 g/kg). Il est plus bas pour les truies P3+ (6,7 g/kg) et P2 (7,3 g/kg) que P1 (8,3 g/kg) du fait de l’ingestion plus élevée des truies multipares. Les évolutions du besoin en phosphore selon la semaine et le rang sont comparables. L’utilisation des données d’élevage permet d’intégrer l’effet de la variabilité des performances sur les besoins nutritionnels individuels des truies allaitantes. En pratique, les besoins individuels pendant la lactation pourraient être mieux couverts par une alimentation de précision., Meeting nutritional requirements during lactation depends on milk yield and feed intake and varies among sows. In practice, meeting nutritional supplies and individual requirements is difficult because requirements are established at the herd scale from average performance. Acquiring data on sows and their environment at high-throughput allows the development of new precision feeding systems. The model developed combines current knowledge about nutrient use during lactation with on-farm data available on lactating sows at farrowing (parity, body weight, backfat thickness) and on their individual performances (litter size, average daily gain of the litter, sow daily feed intake) to estimate nutritional requirements per day and per kg of feed. The approach was tested on a database of 1450 lactations. The effect of farm (A, B), week of lactation (W1, W2 and W3+) and parity (P1, P2 and P3+) were significant on sow performances and on their daily requirements for metabolizable energy, digestible lysine and phosphorus. The average required dietary concentration of digestible lysine was low at W1 (6.4 g/kg) and then stabilised at W2 (8.0 g/kg) and W3+ (7.8 g/kg). It was lower for P3+ (6.7 g/kg) and P2 sows (7.3 g/kg) than P1 sows (8.3 g/kg) due to the higher feed intake of multiparous sows. The changes in digestible phosphorus requirements according to week of lactation and parity were similar. The use of on-farm data allows to integrate the effect of performance variability on individual requirements in lactating sows. In practice, individual requirements during lactation could be better met with a precision feeding strategy.

Bioactivity & Nutrition. STLOpendays

International audience; Nutrient deficiency has economic and ecological repercussions for citrus fruit crops worldwide. Citrus crops rely on fertilization to maintain good fruit output and quality, whereas new crop management policy aims to reduce fertilizers input. New rootstocks are needed to meet to this constraint, and the use of new tetraploid rootstocks better adapted to lower nutrient intake could offer a promising way forward. Here we compared physiological, biochemical and anatomic traits of leaves in diploid (2x) and doubled-diploid (4x) Citrumelo 4475 (Citrus paradisi L. Macf. × Poncirus trifoliata L. Raf.) and Volkamer lemon (Citrus limonia Osb.) seedlings over 7 months of nutrient deficiency. Photosynthetic parameters (Pnet, Gs and Fv/Fm) decreased, but to a lesser extent in 4x genotypes than 2x. Degradation of the ultrastructural organelles (chloroplasts and mitochondria) and compound cells (thylakoids and starches) was also lower in 4x genotypes, suggesting that tetraploidy may enhance tolerance to nutrient deficiency. However, leaf surface (stomata, stomatal density and epithelial cells) showed no nutrient deficiency-induced change. In 4x Citrumelo 4475, the higher tolerance to nutrient deficiency was associated with a lower MDA and H2O2 accumulation than in the 2x, suggesting a more efficient antioxidant system in the 4x genotype. However, few differences in antioxidant system and oxidative status were observed between 2x and 4x Volkamer lemons.

International audience

Microalgal and cyanobacterial resource recovery systems could significantly advance nutrient recovery from wastewater by achieving effluent nitrogen (N) and phosphorus (P) levels below the current limit of technology. The successful implementation of phytoplankton, however, requires the formulation of process models that balance fidelity and simplicity to accurately simulate dynamic performance in response to environmental conditions. This work synthesizes the range of model structures that have been leveraged for algae and cyanobacteria modeling and core model features that are required to enable reliable process modeling in the context of water resource recovery facilities. Results from an extensive literature review of over 300 published phytoplankton models are presented, with particular attention to similarities with and differences from existing strategies to model chemotrophic wastewater treatment processes (e.g., via the Activated Sludge Models, ASMs). Building on published process models, the core requirements of a model structure for algal and cyanobacterial processes are presented, including detailed recommendations for the prediction of growth (under phototrophic, heterotrophic, and mixotrophic conditions), nutrient uptake, carbon uptake and storage, and respiration., Graphical abstract Image 1, Highlights • A critical review of 324 peer-reviewed phytoplankton models was conducted. • Modeling approaches for pseudo-mechanistic processes are synthesized. • Key factors (e.g., C, P, temperature) were only included in ∼25% of models. • Core model structure for wastewater treatment is proposed to advance model utility. • Future efforts should build on existing IWA models for transparency and usability.

Food is a complex combination of chemically diverse structures, influenced by composition and processing. The nutritional quality of food cannot be solely based on individual contents in nutrients as food structure will strongly modulate the bioaccessibility of nutrients upon digestion. In previous studies, the most common approach for measuring the extent of proteolysis and nutrient uptake was to compare the initial macroscopic features of ingested food to final concentrations in the bloodstream. However, there is limited literature to the support underlying mechanisms of the digestion of food in the stomach and enzyme diffusion in solid food substrates. In the present work, the influence of casein protein gel microstructure on enzymatic digestion was investigated for the future development of personalised foods. Casein gels with an identical composition, but differing by the coagulation mode, were characterized and submitted to simulated gastric digestion. The changes in gel structure over time were studied using confocal microscopy and small angle x-ray scattering (SAXS). The molecular interactions that occur as a gel network is formed, and subsequently broken down under digestive conditions will be discussed.

Nutritional research is currently entering the field of personalized nutrition, to a large extent driven by major technological breakthroughs in analytical sciences and biocomputing. An efficient launching of the personalized approach depends on the ability of researchers to comprehensively monitor and characterize interindividual variability in the activity of the human gastrointestinal tract. This information is currently not available in such a form. This review therefore aims at identifying and discussing published data, providing evidence on interindividual variability in the processing of the major nutrients, i.e., protein, fat, carbohydrates, vitamins, and minerals, along the gastrointestinal tract, including oral processing, intestinal digestion, and absorption. Although interindividual variability is not a primary endpoint of most studies identified, a significant number of publications provides a wealth of information on this topic for each category of nutrients. This knowledge remains fragmented, however, and understanding the clinical relevance of most of the interindividual responses to food ingestion described in this review remains unclear. In that regard, this review has identified a gap and sets the base for future research addressing the issue of the interindividual variability in the response of the human organism to the ingestion of foods., Despite numerous examples of interindividual variability in the processing of food by the human gastrointestinal tract, the knowledge on this topic, as illustrated for polymorphisms in mineral absorption, remains fragmented. The GutSelf review sets the base for motivating future research specifically addressing the issue of the interindividual variability in the response of the human organism to the ingestion of foods.

Les dernières décennies ont vu une augmentation spectaculaire, à l’échelle internationale,des pathologies liées à l’aliment et à l’alimentation. Le surpoids et ses conséquences tellesque les maladies cardiovasculaires ou le diabète de type 2 touchent environ 1,5 milliard d’adultes dans le monde et la plupart des prévisions prévoient que ce chiffre atteindra 3 milliards d’individus à l’horizon 2030. On estime à près de 3 millions le nombre de personnes décédant chaque année du fait de leur surpoids ou de leur obésité. En France, 6,5 millions de personnes sont considérées comme obèses. La proportion des personnes obèses est ainsi passée de 8,5 % à 14,5 % entre 1997 et 2009. L’augmentation de la prévalence est observée dans toutes les tranches d’âge de la population, y compris chez les séniors, avec une exacerbation chez les femmes (15,1 %) par rapport aux hommes (13,9 %). L’augmentation de l’obésité est majoritairement liée à (1) une plus grande consommation d’aliments très caloriques riches en graisses et (2) un manque croissant d’activité physique en raison de la nature de plus en plus sédentaire de nombreuses formes de travail, de l’évolution des modes de transport et de l’urbanisation. Malgré de multiples campagnes de sensibilisation, force est de constater qu’il est difficile de contraindre les personnes en surpoids à accroître leur activité physique. Une des solutions possibles serait donc de proposer au consommateur une offre alimentaire moins calorique, tout en présentant les mêmes propriétés de rassasiement et de satiété.

L'épithélium intestinal, siège de l'absorption des (micro)-nutriments est aussi le premier système de défense de l'organisme. Un déséquilibre dans l'homéostasie peut être à l'origine d'une réaction inflammatoire associée à des défauts de la barrière intestinale et de la fonction immunitaire, ainsi qu'une malabsorption des nutriments, comme rencontré dans les MICI (Maladies Inflammatoires Chroniques de l'Intestin), dans les stratégies de fortification en micronutriments et les pathologies non transmissibles (obésité). Il est donc important de trouver des moyens d'action, via l'alimentation par exemple, pour prévenir ou au minima réduire, les conséquences nutritionnelles et pathologiques de l'inflammation intestinale, et de comprendre les mécanismes impliqués. Parmi les modèles d'études de l'intestin, les modèles in vitro de culture cellulaire sont de plus en plus utilisés et permettent d'évaluer les mécanismes moléculaires d'une manière simple et reproductible et de réduire l'expérimentation animale. Dans ce contexte et dans le but d'étudier l'interaction de composés bioactifs de l'alimentation avec l'intestin en état d'inflammation, le premier objectif de ce travail de thèse a été la mise au point d'un modèle in vitro d'intestin enflammé associant en co-culture deux lignées intestinales humaines : les Caco-2 TC7 (entérocytes) et HT29-MTX (cellules caliciformes) et une lignée immunitaire de macrophages (THP1). Plusieurs marqueurs d'inflammation ont été évalués et nous avons pu montrer que le modèle de tri-culture répondait à un stimulus inflammatoire (LPS/IFNγ), par une augmentation de la production de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL6 et IL8) et d'enzymes (INOS et COX2) ainsi que l'expression de leurs gènes. Par ailleurs, une augmentation de la perméabilité épithéliale via une altération des jonctions serrées (TJs) a également pu être mise en évidence ainsi qu'une surproduction de mucus, lesquels sont des caractéristiques reconnus d'inflammation. Le deuxième objectif était d'étudier l'interaction de la β-cryptoxanthine (BCX), caroténoïde des agrumes, lipophile et anti-oxydant, avec le modèle enflammé. Nous avons utilisé pour solubiliser la BCX deux types de micelles (artificielles et physiologiques) et étudié les marqueurs d'inflammation. Bien qu'il semble d'après les résultats préliminaires que les micelles de BCX montrent une tendance à diminuer la production de certaines cytokines (IL6 et IL8), le rôle des constituants des micelles (Tween 40 ou sels biliaires/phospholipides) dans ce phénomène observé et dans la perméabilité épithéliale reste à clarifier par la suite.

Dans un contexte réglementaire contraint et une demande sociale et sociétale en pleine évolution, une refonte complète de l’ouvrage « Aliments fonctionnels » voit le jour. Grâce à la contribution de plus d’une cinquantaine d’experts aux compétences complémentaires, « Aliments fonctionnels » s’enrichit d’approches nouvelles en lien avec la durabilité des systèmes alimentaires.Ainsi cet ouvrage fournit de multiples pistes de réflexion et de nombreux axes de recherche pour l’innovation alimentaire.Aux chapitres des précédentes éditions entièrement réactualisés, s’ajoutent des volets illustrant les comportements, les inégalités sociales, la compréhension des messages, l’acceptabilité des innovations et les enjeux de la durabilité.Ce livre présente donc des questions nouvelles en lien avec la sécurité alimentaire du consommateur et les perspectives d’évolution de la démographie mondiale.« Aliments fonctionnels » s’adresse aux ingénieurs en R&D agroalimentaire, aux professionnels de la nutrition et de l’alimentation, de la santé, aux spécialistes du marketing, de l’innovation et de la communication et à tous les acteurs de la sécurité alimentaire.; Les dernières décennies ont vu une augmentation spectaculaire, à l’échelle internationale,des pathologies liées à l’aliment et à l’alimentation. Le surpoids et ses conséquences tellesque les maladies cardiovasculaires ou le diabète de type 2 touchent environ 1,5 milliard d’adultes dans le monde et la plupart des prévisions prévoient que ce chiffre atteindra 3 milliards d’individus à l’horizon 2030. On estime à près de 3 millions le nombre de personnes décédant chaque année du fait de leur surpoids ou de leur obésité. En France, 6,5 millions de personnes sont considérées comme obèses. La proportion des personnes obèses est ainsi passée de 8,5 % à 14,5 % entre 1997 et 2009. L’augmentation de la prévalence est observée dans toutes les tranches d’âge de la population, y compris chez les séniors, avec une exacerbation chez les femmes (15,1 %) par rapport aux hommes (13,9 %). L’augmentation de l’obésité est majoritairement liée à (1) une plus grande consommationd’aliments très caloriques riches en graisses et (2) un manque croissant d’activité physique en raison de la nature de plus en plus sédentaire de nombreuses formes de travail, de l’évolution des modes de transport et de l’urbanisation. Malgré de multiples campagnes de sensibilisation, force est de constater qu’il est difficile de contraindre les personnes en surpoids à accroître leur activité physique. Une des solutions possibles serait donc de proposer au consommateur une offre alimentaire moins calorique, tout en présentant lesmêmes propriétés de rassasiement et de satiété.

Ce rapport décrit le contexte hydrologique du littoral côtier du Morbihan, Pays de Loire et Nord Vendée, sous l’influence de la Loire et de la Vilaine, durant l’année 2017. Il s’appuie sur les suivis environnementaux réalisés dans le cadre des réseaux REPHY et de la DCE, complétés des données acquises en haute fréquence sur la bouée MOLIT (réseau COAST-HF).

Introduction et but de l’étudeL’encapsulation de nutriments et de bioactifs pour la formulation d’aliments fonctionnels représente une voie à fort potentiel pour l’industrie agro-alimentaire. La coacervation complexe, séparation de phase liquide-liquide obtenue par mélange de protéines et de polysaccharides de charges opposées, est un procédé doux et adéquat pour l’encapsulation. Nous démontrons que les coacervats exclusivement de protéines (coacervats hétéroprotéiques) présentent la même efficacité en tant que vecteur d’encapsulation.Matériel et méthodes : La lactoferrine et la ß-lactoglobuline, deux protéines laitières, ont été utilisées pour former les coacervats hétéroprotéiques. La capacité et l’efficacité de ces coacervats à encapsuler la vitamine B9, nutriment modèle, ont été étudié en conditions optimales de pH et de force ionique, en faisant varier les concentrations en protéines et en B9. Le pouvoir protecteur des coacervats vis-à-vis de la dégradation de B9 par différents traitements utilisés lors de la transformation et du stockage des aliments a été déterminé. La biodisponibilité de B9 ainsi encapsulée a été évaluée in vivo par une étude pharmacocinétique après administration orale chez le rat. Le dosage de la vitamine B9 par ELISA, garantissant la détection exclusive de la forme native, a été effectué sur des prélèvements sanguins réalisés jusqu’à 10h post administration.Résultats et Analyse statistique :Nous avons établi la preuve de concept de la formation des coacervats de protéines en présence de B9. Des hauts rendements à la fois de coacervation et d’encapsulation de B9 ont pu être obtenus. Ainsi, en conditions optimales, nous obtenions l’encapsulation de 4 mg de B9/g de protéines. Par ailleurs, comparativement à la B9 seule en solution,la B9 encapsulée est plus résistante aux traitements physiques ou chimiques tels que la lumière, la lyophilisation ou encore lors d’une oxydation accélérée en présence d’H2O2 . Outre la protection, le principal objectif de l'encapsulation est de favoriser la libération contrôlée de la molécule encapsulée. L’étude harmacocinétique chez le rat met en évidence une concentration plasmatique supérieure en B9 lorsque celle-ci est administrée sous forme de coacervats, en comparaison à l'administration de B9 seule ou simplement complexée à une des deux protéines [1]. La biodisponibilité améliorée par les coacervats est attribuée à leur effet protecteur améliorant ainsi la solubilité de la vitamine lors du transit gastro-intestinal.Conclusion : Ce travail constitue une première preuve de concept prometteusepour l’utilisation potentielle des coacervats de protéines pour l’encapsulation de bioactifs. Leur usage pour formuler des produits sans additifs est une des applications. Des études sur la stabilité de la vitamine B9 dans une matrice alimentaire ainsi que sur le devenir de la vitamine et des protéines des coacervats après traitement physique (thermique) ou biologique (digestion) sont en cours. L'usage des coacervats hétéroprotéiques pour l'encapsulation de molécules d'intérêt pour d'autres secteurs est également envisagé.

Contrairement aux idées reçues qui résument les propriétés nutritionnelles d’un aliment à sa seulecomposition, de nombreux travaux récents ont démontré que la structure de la matrice alimentaire est l'undes facteurs clés qui contrôlent la digestion des aliments et, par voie de conséquence, la cinétique de miseà disposition des nutriments. Un aperçu de différentes études in vitro ou in vivo menées sur une grandevariété de produits laitiers sera présenté pour illustrer ce fait. Par exemple, la comparaison des cinétiquesde digestion de produits laitiers modèles (laits crus, pasteurisés, yaourt et fromage) de compositionidentique mais de structure différente montre une forte influence de l'état physique du produit sur lavidange gastrique qui affecte fortement la cinétique d'hydrolyse des protéines laitières et labiodisponibilité des acides aminés. De façon similaire, la digestion par le nouveau-né prématuré du laithumain soumis à un procédé d'homogénéisation indique clairement une augmentation de la lipolysegastrique par rapport au même lait non transformé. L'agrégation des protéines due aux effets cumulatifsde plusieurs traitements thermiques pendant la fabrication des préparations pour nourrissons a tendance àaugmenter la résistance des caséines à la digestion. Toutefois, bien qu'il soit maintenant établi que lastructure des produits laitiers contrôle la cinétique d’hydrolyse des protéines et lipides, d'autres travauxsont nécessaires pour déterminer les conséquences physiologiques générées par les différences decinétique observées.

National audience

National audience

International audience; Grasslands play a key role in the provision and regulation of important ecosystem services across many livestock production systems in Europe. From a climate change perspective grassland soils have the ability to sequester atmospheric CO2, thus potentially contributing to climate change mitigation. The sequestration of carbon (C) in grassland soils is regulated by complex biogeochemical processes, which are in turn affected by both management and by multiple environmental factors. There are still large uncertainties relative to the accurate estimation of C sequestration rates in grassland soils due, for example, to the high spatial and temporal variability of soil C stocks. According to the scientific literature, annual C sequestration rates can vary between -2.2 (loss) and 2.5 (gain) mg C ha-1 yr-1, with a mean of 0.79±0.16 mg C ha-1 yr-1. Here we summarise recent research findings from both short and long term grassland studies to show how soil C accumulation may change under different management practices and environmental conditions. We specifically discuss how (1) climate, (2) soil physical properties, (3) grassland type and age (i.e. temporary or permanent), (4) nutrient fertilisation, (5) grazing, and (6) intensity of grassland use may ultimately influence the C balance of agricultural grasslands.