identifier: Poirier, Annie  (2003). Évaluation de l’utilisation de la protéine M1 recombinante dans le diagnostic sérologique de l’influenza porcin.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 132 p.

subject: influenza a porc pneumonie proteine m1 diagnostic

abstract:
L'influenza   A  est  un  des  principaux  agents  impliqués  dans  les  affections respiratoires touchant le porc. Au Québec, plusieurs variants d'influenza A dont la souche A/Sw/Québec/5393/91 (SwQc91), ont été associés à la pneumonie proliférative et nécrosante responsable d'un  haut taux de mortalité chez les porcelets. Par conséquent, en industrie porcine, les pertes économiques associées à l'influenza sont considérables. Afin de connaître et de circonscrire rapidement les foyers d'infection  virale plusieurs mesures prophylactiques ont été employées telles que les tests diagnostiques.

Cette  étude  propose  un  test  permettant  le  diagnostic  sérologique  rapide  de l'influenza A chez les porcs, par la mise en évidence des anticorps spécifiques à la protéine membranaire interne (Ml).  Le test développé utilise la protéine Ml  recombinante (Mlr) exprimée à l'aide d'un système procaryote. Ainsi, l'ARN viral codant la protéine Ml de la souche influenza  porcine  SwQc91  a  été  extrait  et  amplifié en  ADN  complémentaire (ADNe) par réaction de transcriptase inverse et de polymérisation en chaîne (RT-PCR). Le fragment d'ADN a été cloné dans le vecteur d'expression procaryote pET2la(+) et l'expression des protéines a été induite avec 0,5 mM d'isopropyl-13-D-thiogalactoside (IPTG) chez les bactéries BL2l(DE3) à 37 °C pendant 8 heures. Par la technique d'immunobuvardage, il a été démontré que la protéine Mlr  est antigénique puisqu'elle réagit avec un sérum de porc convalescent. De plus, des anticorps sont produits contre la protéine Mlr lorsqu'elle est administrée aux souris de façon intrapéritonéale.

Avec la  protéine Mlr  purifiée, un  test  ELISA  (Enzyme-linked immunosorbent assay) indirect (ELISA-Mir)  a été développé pour la détection d'IgG spécifiques à l'influenza  de type A dans des sérums de porc. La sensibilité du test ELISA-Mir  a été évaluée, à l'aide de sérums de porc et du test sérologique de référence, le test d'inhibition d'hémagglutination  (IHA).  Ainsi, des  anticorps spécifiques à  la  protéine  Ml   ont  été détectés chez 23 des 30 sérums de porc provenant d'une ferme. Pour fin de comparaison, le test IHA a détecté des anticorps spécifiques à 1'hémagglutinine chez 18 des 30 sérums testés. Les résultats du test ELISA-Mir sont convaincants, l'utilisation de la protéine Mlr comme antigène permet la détection des anticorps spécifiques à 1'influenza A chez les sérums de porc. Le test ELISA-Ml r est rapide, facile à réaliser, peu dispendieux et les résultats suggèrent qu'il pourrait représenter un bon outil de dépistage dans les enquêtes sérologiques chez les populations porcines.


identifier: Ratthé, Claude  (2003). Rôle des composantes du récepteur de l’interleukine-15 au cours de la phagocytose et de l’apoptose des neutrophiles humains : importance de la protéine SYK.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 124 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject: recepteur interleukine phagocytose apoptose neutrophile cytokine

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF.L'interleukine-15 (IL-15) est une cytokine pro-inflammatoire qui agit sur plusieurs cellules  du  système  immunitaire.  Elle  entraîne  entre  autres,  un  retard  de l'apoptose spontanée et une augmentation de la phagocytose des neutrophiles
{NTs) humains. Les NTs expriment à leur surface les trois chaînes du récepteur
de I'IL-15 (a, B, y). À ce jour, l'importance de chacune des chaînes du récepteur dans l'action de I'IL-15 sur les NTs demeure obscure. De plus, les cascades de signalisation induites par la liaison de cette cytokine à son récepteur sont peu décrites  dans  la  littérature.  La  présente  étude  démontre  que  la  chaîne  IL-
15Ra serait la plus importante dans le processus de phagocytose induit par I'IL-

15. De plus, elle révèle que la tyrosine kinase Syk joue un rôle dans la cascade de signalisation reliée à  l'activité  de I'IL-15 sur la phagocytose ainsi que sur l'apoptose des NTs. De plus, il a été remarqué que l'ajout d'anticorps de type lgG1 à une culture de NTs pouvait induire un retard d'apoptose chez ceux-ci et induire la phosphorylation de résidus tyrosine de la protéine Syk chez les NTs stimulés. Cet effet n'a cependant pas été observé avec les anticorps de type lgG2 et pourrait être expliqué par l'activation des récepteurs Fe. Parallèlement, cette étudè vise la mise à jour de certains éléments de la cascade de signalisation de I'IL-15 lors du retard d'apoptose des NTs: Jak2, p38MAP Kinase et EAK 1/2. Une  expérimentation plus  approfondie  a  aussi  révélé  que  la  protéine  anti
apoptotique Mcl-1 serait un joueur clé de l'action de I'IL-15 sur les NTs.


identifier: Sun, Di-An  (2003). Microbial transformation of taxanes and steroids.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 167 p.

subject: taxane steroide champignon metabolite transformation microbienne

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF.Le Paclitaxel, (Taxol®). qui a été découvert en 1971 et approuvé par la FDA pour la mise en marché en décembre  1992, est devenu !"un des médicaments  anti cancéreux  disponible  le plus utilisé ct ayant le plus de succès.   Contrairement  aux autres  agents  anti-tumoraux   qui  agissent  en  prévenant  la  pol y mérisation  de  la tubulinc en microtubulcs. le Paclitaxel empêche la division cellulaire en promouvant
!"assemblage  de  la  tubulinc  ct  en  stabilisant  le  complexe.    Le  Paclitaxel  a  eu beaucoup de succès comme traitement contre le cancer du sein et des ovaires.   Ce médicament est également prometteur comme traitement  contre une variété d'autres tumeurs solides telles que des tumeurs au cerveau, au cou. aux poumons, aux voies gastro-intestinales  ct à la vessie.  Des nouveaux taxanes sont hautement désirables.

Les   champignons    filamenteux   sont   reconnus   pour   avmr   la   capacité d 'hydrolyser  une  grande  variété  de  composés  organiques  d'une   façon  régio-  et stéréo-sélective.   Il y a des avantages à la transformation  microbienne.   On pourrait avoir des réactions  rares qui  pourraient  donner des nouveaux  produits,  difficiles  à obtenir  par synthèses  chimiques.   Par contre, il y a aussi des désavantages  à cette transformation.    Généralement  on ne peut pas prédire les résultats et le rendement normalement  est très bas. Le but de ce projet est d'utiliser cette caractéristique enzymatique  des  champignons  filamenteux  afin  de  modifier  les  taxanes  et  ainsi obtenir de nouveaux taxanes.

Pendant   notre  recherche,  nous  avons  trouvé  que  quelques   champignons utilisés  pouvaient  hydroxyler  des  taxanes.    Nous  voulions  aussi  essayer  de  les utiliser  pour  transformer  d'autres composés  organiques,  tels  que  l'androst-4-ene-
3,17-dione.   Ce composé est disponible commercialement  et est aussi un produit de départ   pour  la  synthèse   commerciale   de  la  testostérone   et  d'autres  nouveaux stéroïdes.     Notre   but  est   d'hydroxyler  l'androst-4-ène-3,17-dione  à  différents positions pour fournir des intermédiaires qui pourraient stimuler la découverte de nouveaux médicaments.

La transformation microbienne  de taxanes  (le chapitre  2-6) et de stéroïdes (le chapitre 7) est présentée  dans cette thèse.

Vingt-sept taxanes  naturels  ou modifiés   chimiquement ont été incubés  avec

16 espèces  de champignons tilamenteux. (chapitre  6. Figure 6.1 et Figure 6.2).  Six d•entre  eux  ont été  métabolisés (4, 50, 52, 56, 57, and 61).   Leurs  produits  ont  été purifiés  à raide de plusieurs  méthodes de chromatographie et leurs structures ont été déterminées par  Resonance Magnétique Nucléaive (RMN)  et  par spectrométrie de masse à haute résolution  (HRMS).

Le composé 4 (9-dihydro-13-acetylbaccatin III)  (substrat   # 1  au  chapitre 5) peut  être  métabolisé par  Absidia coerulea  ATCC  1 0738a  pour  donner  4  produits (Figure 6.3).   En plus des produits  de déacétylation 71 et 72, les produits  73 et 74 sont des abéo-taxanes.  Les abéo-taxanes provenant du substrat  avec )-groupement hydroxylé par transformation microbienne ont été découverts pour  la première fois dans cette thèse.

Le composé 50 (2-déacetoxyltaxinine J) (substrat  #2 au chapitre  4) peut  être transformé par  le  champignon  Absidia  coerulea  ATCC   10738a     pour  donner 4 produits, 75 à 78 (Figure 6.4).

Le composé 52 (Sa, 7p, 9a, IOp, 13a-pentahydroxy-4(20),11(12)-taxadiene) (substrat #1 au chapitre  3) a été converti  en un dérivé  de taxane,  79 (32.4%) avec un CIO-Cil double  liaison  et deux  1(15 11) abeo-taxanes, 80 (42.3%) et 81 (3.7%) par le champignon Absidia coerulea ATCC  10738a.  Contrairement aux  11(15 11) abéo-taxanes plus  communs, les produits  80 et 81 ont  un squelette de  1 (1511)
abéo-taxane non décrit  dans la littérature.   Ce squelette  n'a  jamais  été trouvé  dans la

nature ou par modification chimique  des taxanes.

Le composé  56 (substrat#1  au chapitre  4) fut auparavant utilisé  pour  l'étude de la transformation microbienne.  Le champignon Ahsidia coerulea  ATCC  1 0738a ainsi  que  le milieu  utilisé  pour ce projet  sont  quelque  peu diftërents.  Les  produits majeurs  pour rhydroxylation en C1, C-14 ct des abéo-taxanes (82, 84 et 90 respectivement) sont identiques.  Les produits  secondaires par contre  sont  difJërents. Il y a six produits  de déacétylation (83, 85, 86, 87, 91,92  ct 93)  qui n'ont  jamais  été isolés  auparavant.    Le  produit  88  est   un  produit   secondaire  ayant   été   isolé  et possédant  un groupe  OCOHzCOCI-13 à la position  C-5.    Cc  genre  de  modification n'a  jamais  été  identifié  chez  les  taxanes   naturels.     Le  produit  89  possédant   une hydroxylation à  la  position  C-16  est  rarement   observé   dans  les  taxanes   naturels. Deux  autres  taxancs,  94 et 95, ont  un système  annulaire 6-7-6.    Cette  modification est  identifiée pour  la première  fois chez  les taxancs  naturels  et également chez  les taxanes  modifiés chimiquement. Cependant, leur rendement  est très faible.

Le composé  57 (substrat  #1 au chapitre  2) peut  être  métabolisé par Cunninghamella  elegans AS3.2033 pour  donner  5 nouveaux taxanes  (Figure  6.7). Le produit  96 résultant  d'une hydroxylation en C-1  a le plus  haut  rendement soit de
43.0%,  tandis  que le produit  97 résultant  d'une hydroxylation en C-1,  a un isomère

cis  sur  la  chaîne  secondaire cinnamoyl du  produit  96   ainsi  qu'un  rendement de

1.6%.     L'abéo-taxane 101  a  un  rendement   de   16.0%.     Les  produits   98  et  99 résultants d'une  hydroxylation en  C-14  sont  des  trans-cis  isomères sur  la  chaîne secondaire cinnamoyl et ont  un  rendement de  1.0%  chacun.  Le composé 57 peut également être métabolisé par Cunninghamella  elegans var chibaensis ATCC  20230 pour  donner  3 taxanes.  En  plus  du  produit  96 d'hydroxylation C-1  (20.2%) et  de l'abéotaxane 101 (6.8%),  il y a le produit  100 d'hydroxylation C-17  (5.4%) qui est très rare chez les taxanes naturels.

Le  Composé 61 (substrat   #2  au  chapitre   5)  peut  être   métabolisé  par  le champignon Cunninghamella  echinulata  AS 3.1990  pour  donner  six  produits 102-
107 (Figure 6.8).  Les produits  102, 103 et 104 ont échangé leur  groupe benzoyle avec le groupe  acétyle  à la position  2 et la position  9 comparé au matériel  de départ.

Les produits  105-107, avec le groupe  de 2 Bz aussi déplacé  à la position  9. a un anneau oxétane ouvert ct un nouvel anneau de cinq membres formé avec -C2-C3- C4-C20-0-.  Tout ces trois abéo-taxanes  ont un -OAc à C-15   très rares dans  les taxanes naturels.

La relation entre la structure du taxane et la réactivité du champignon  décrite ci-dessous est également représentée dans le chapitre 6 de cette thèse.
1.  le groupe 2-0R  peut bloquer l"hydroxylation de C-1 et C-14.

2.   le groupe 5-0H  a un impact négatif sur l'hydroxylation de C-1 et C-14.

3.  en enlevant les trois groupes acetyle en position 7,9,10, il est possible d'augmenter  le rendement de l'hydroxylation en C-1 et à la fois diminuer le rendement de l'hydroxylation en C-14.
4. 	1-0H  et 14-0H  peuvent se bloquer eux-mêmes.

5. 	13-cétone n'est pas éssentiel pour la transformation  microbienne.

Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que la transformation microbienne  peut  être  un  moyen  unique  afin  d'obtenir de  nouveaux  taxanes  qui peuvent être utilisés pour développer de nouveaux médicaments.  La relation entre la structure du taxane et la réactivité du champignon démontrée dans cette thèse  aidera à choisir ou à modifier des substrats afin d'obtenir les produits désirés pour des recherches plus poussées dans ce domaine.

Puisque  nous  avons  utilisé  les taxanes  comme  les  substrats  de  la transformation  microbienne  et  nous  avons  découvert  que  quelques  champignons peuvent  modifier  les  taxanes,  nous  pensions  que  le  stéroïde  androst-4-ène-3,17- dione (108) qui un produit de départ pour la synthèse commerciale de la testostérone et d'autres nouveaux stéroïdes, est un substrat parfait pour la transformation microbienne grâce à son faible taux de substitution  par des functions hydroxyles d'oxygénation.  En effet, le stéroïde androst-4-ène-3,  17-dione (108) avec la purité de 99.9% a été transformé par Absidia coerulea ATCC 10738a et Rhizopus coe1yzae Went   et   ATCC    11145   en   seize   métabolites    (109-124)    (Figure    7.1).   La

v

biotransformation de 1 'androst-4-ène-3,17-dione (108) par Absidia  coerulea  ATCC

10738a a donné 14 dérivés, (109-112, 114-123).  La biotransformation de I'androst-

4-ène-3,17-dione (108)  par Rhizopus  coeryzae  Wcnt et ATCC 11145 a donné  7 dérivés, 110-113, 122-124.
Ces sept dérivés, tels ques la 7a-hydroxyandro-4-ène-3,17-dione (l 09). la

11 a-hydroxyandro-4-ène-3,17-dione  (Ill), la 6 -hydroxyandro-4-ène-3.17-dione (112),  la   14a-hydroxyandro-4-ènc-3,17-dione  (114),  la  6 -hydroxytestostérone (115), la 7a-hydroxytestostérone (116), et la 6, 11 a-dihydroxyandrost-4-ène-3.17- dione (122) ont été trouvés dans la transformation microbienne de l'androst-4-ène-
3,17-dione en utilisant différents types de microorganismes auparavant.   Ces sept

composés étaient les premiers trouvés dans la biotransformation de l'androst-4-ène-

3,17-dione (108) par Absidia coerulea  ATCC 1 0738a.  Le composé 122 a été aussi trouvé pour la première fois dans la transformation microbienne de l'androst-4-ène-
3,17-dione (108) en utilisant Rhizopus 01yzae Went et ATCC 11145.

Neuf  des  métabolites,  tels  ques  la  7 -hydroxyandrost-4-ène-3,17-dione (110), la 16 -hydroxyandrost-4-ène-3,17-dione  (113), la 2a,7a-dihydroandrost-4- ène-3,17-dione (117), la 6 ,12-dihydroandrost-4-ène-3,17-dione (118), la 1 ,6  dihydroandrost-4-ène-3,17-dione(119), la Il a,16 -dihydroandrost-4-ène-3,17-dione (120), 	la 	14a,l6a-dihydroandrost-4-ène-3,17-dione	(121), 	la	6 ,16  dihydroandrost-4-ène-3,17-dione (123),  la 6,7a-dihydroandrost-4-ène-3,17-dione (124) étaient les premiers trouvés dans la transformation microbienne de l'androst-4- ène-3,17-dione.   La structure de ces produits a été déterminée par les données de RMN et de HR FAB MS.

Nos résultats ont démontré que les nouveaux champignons et les nouveaux metabolites pouvaient toujours être trouvés dans la transformation microbienne de stéroïdes.  Ces nouveaux métabolites qui sont difficiles à obtenir par la modification chimique peuvent fournir la nouvelle route vers la découverte de nouveaux médicaments.


identifier: Therrien, Dominic  (2003). Caractérisation des facteurs impliqués dans l’attachement du virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP) in vitro.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 121 p.

subject: virus reproducteur respiratoire porcin porc vsrrp

abstract:
Depuis la fin des années 80, le Syndrome Reproducteur et Respiratoire Porcin (SRRP) constitue un problème majeur dans les élevages porcins à travers le monde. L'agent étiologique de la maladie, le virus du Syndrome Reproducteur et Respiratoire Porcin (VSRRP), est un membre de la famille des Artérivirus, sous l'ordre  des Nidovirales. Ce virus possède un tropisme  restreint pour les macrophages tissulaires  porcins in vivo. In vitro,  il  est  en  mesure  d'infecter   seulement  des  cultures  primaires  de  macrophages alvéolaires, les leucocytes du sang périphérique et les cellules MARC-145.  Des travaux préliminaires  sur  l'entrée  du  VSRRP  chez  la cellule  hôte suggèrent  la présence  d'un récepteur  cellulaire  spécifique  à  la  surface  des  cellules  permissives   (Kreutz,   1998; Nauwynck et al., 1999).  Mais jusqu'à  maintenant, aucun  récepteur cellulaire n'a  encore été  identifié  dans  la  famille  des  Artérivirus.  Cependant,  une  molécule  de  210  kDa, exprimée à la surface des macrophages alvéolaires porcins (MAP) a été suggérée comme un potentiel  récepteur  cellulaire  pour  le  VSRRP  (Duan  et  al.,  1998).  L'objectif  des présents travaux est d'approfondir les connaissances  sur les éléments  impliqués dans le tropisme du VSRRP.

Initialement, un test  permettant  d'observer  l'attachement  du  VSRRP  par cytométrie de flux a été  mis  au  point.  Ce  test  s'est  avéré  sensible  et spécifique.  À l'aide  de cette méthode, il a été démontré  que l'ensemble  des cellules  MARC-145  et des MAP est en mesure d'attacher  le virus. Des traitements des cellules MARC-145 avec des protéases, effectués avant le test d'attachement, démontrent  qu'un  facteur  protéique spécifique est impliqué dans l'attachement du virus sur ces cellules susceptibles. Le traitement du virus avec du chloroforme  et ou du trichloro-trifluoroéthane, dans le but d'altérer  l'enveloppe du  VSRRP,  bloque  totalement  l'attachement   du  virus.  Ceci  suggère  qu'une   ou  des protéines de l'enveloppe du virus, et non la nucléocapside,  interagissent  avec la cellule susceptible pour permettre l'attachement. De plus, l'attachement du VSRRP n'est pas restreint aux cellules permissives à l'infection in vitro. Les expériences d'attachement effectuées sur  des cellules  reconnues  pour être réfractaires  à l'infection  du VSRRP  in vitro, démontrent  qu'elles peuvent aussi attacher  le virus. Ces résultats, combinés avec ceux   de   Kreutz,   1998,   suggèrent   qu'il   existe   plus   d'un    facteur   impliqué   dans l'attachement et la pénétration du VSRRP à la surface des cellules permissives.

L'infection  des leucocytes  du sang  périphérique  au cours de  l'infection  du VSRRP  in vivo, plus précisément  les monocytes, est toujours débattue. Dans les présents travaux, à l'aide  du test d'attachement, il est démontré que seules les cellules  CD14+ et CD11 b+, caractéristiques phénotypiques des monocytes, peuvent attacher le VSRRP, et donc être infectées  in  vitro. Ces  résultats  suggèrent  que  1 'élimination   d'une   large  quantité  de cellules de type monocyte/macrophage  lors de l'infection  in vivo, affecte la capacité  de l'animal  à combattre d'autres infections, principalement  celles de type bactériennes.  Ce phénomène expliquerait  la fréquence accrue et l'amplification  des dommages  causés par ce type d'infection  chez les animaux infectés par le VSRRP.

Des anticorps monoclonaux ont été obtenus à partir de souris immunisées avec des lysats de cellules MARC-145,  de MAP, ou avec du VSRRP purifié sur coussin de sucrose 30
%. Deux anticorps, 18-A7 et 18-F6, ont été en mesure de bloquer l'infection  du VSRRP et partiellement son attachement. Ces anticorps sont tous deux dirigés contre une protéine de masse moléculaire approximative  de 60 à 66 kDa. Ces travaux suggèrent donc qu'une protéine de 60 à 66 kDa à la surface des MARC-145 soit un récepteur cellulaire potentiel pour l'infection  du  VSRRP  de  ces cellules  in vitro. L'absence  de  cette  protéine  à  la surface des MAP soulève  l'hypothèse  que l'entrée  du VSRRP dans les cellules MARC-
145 passe par un mécanisme différent de celui des MAP. Le clonage et l'expression  de ce récepteur, ainsi que celui de 210 kDa identifié par un autre groupe de chercheurs,  dans des  lignées  non-susceptibles   et  susceptibles   au  VSRRP,  nous   permettra  de  mieux comprendre la restriction du tropisme de ce vims.


identifier: Thibodeau, Jacinthe  (2003). Étude de la déshalogénase II de desulfitobacterium frappieri PCP-1.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 96 p.

subject: deshalogenase halorespiration

abstract:
Le pentachlorophénol (PCP), un composé toxique et récalcitrant dans l'environnement, est  dégradé selon  un  mécanisme de  déshalogénation  réductrice effectué par la bactérie anaérobie stricte, Desuljitobacterium .frappieri  PCP-1.   D.
.frappieri est le seul microorganisme connu qui peut déshalogéner le PCP jusqu'au 3-
chlorophénol.  Deux déshalogénases, sensibles à l'oxygène et d'origine membranaire, seraient impliquées dans ce processus.  La déshalogénase I, induite par le PCP et le
2,4,6-trichlorophénol (2,4,6-TCP),  effectue  la  déshalogénation  principalement en
position ortho  de la  molécule alors que la déshalogénase II, induite  par  le 3,5- dichlorophénol (3,5-DCP), effectue la déshalogénation principalement en positions meta et para.

Les objectifs de ce projet de maîtrise étaient (I) d'optimiser les conditions de production de la déshalogénase II par la bactérie, (II) de la purifier et (III) de la caractériser. L'étude des conditions de culture de D..frappieri a permis d'obtenir des préparations membranaires dont l'activité de déshalogénation in vitro était 100 fois plus élevée que l'activité initialement obtenue avec la bactérie.    En effet, la température d'incubation des cultures s'est révélée un facteur important où l'activité maximale est obtenue à des températures entre 22-30°C comparativement à 37°C qui est la température optimale de croissance.  Le pH optimal de croissance est 7,5 et la biomasse est recueillie à la fin de la phase exponentielle de croissance.   La déshalogénase II, présente dans les préparations membranaires, a été solubilisée dans un tampon phosphate de potassium (pH 8,0) contenant 0,1% de Triton X-100, 20 % de glycérol et 1 mM de dithiothréitol.   Une activité de déshalogénation du 3,5-DCP d'environ 6,17 11moles 3-CP min-1 mg de protéines-1 a été obtenue pour la fraction membranaire solubilisée.  La déshalogénase II a été purifiée jusqu'à homogénéité et son poids moléculaire a été évalué à 57 kDa par SDS-PAGE.  Une caractérisation partielle de cette enzyme a été entamée.  Le pH optimal de l'activité enzymatique se situe à 6,8-7,0.  Le sulfite (2,5 mM) inhibe à 100% l'activité de la déshalogénase II alors que le sulfate et le nitrate n'ont aucun effet à des concentrations jusqu'à 75 mM. Les essais d'inhibition par l'iodopropane ont révélé que la déshalogénase Il, autant dans la préparation membranaire solubilisée que dans la préparation semi-purifiée, est inhibée en présence de 1-iodopropane, mais dans les conditions utilisées, l'activité n'est  que  faiblement  restaurée en  présence de  lumière.    Les  résultats  obtenus suggèrent la présence d'une cobalamine comme cofacteur. Enfin, le spectre d'activité démontre  que  le  PCP,  le  3,4,5-trichlorophénol et  le  3,5-DCP  sont  rapidement déshalogénés en positions para et meta.  Une activité plus faible de déshalogénation en position ortho est aussi observée pour le 2,4,6-TCP et le 2,4-DCP.  Ce travail a permis la purification et la caractérisation partielle d'une nouvelle enzyme de D.
.frappieri PCP-1 pouvant déshalogéner différents chlorophénols en positions para et
meta.


identifier: Tremblay, Danielle  (2003). Caractérisation de la flore microbiennne d’un bioprocédé aérobie thermophile pour la traitement du lisier de porc.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 151 p.

subject: lisier porc degradation flore microbienne

abstract:
Les volumes énormes de lisier de porc produit dans les régions qui présentent une grande densité de production  animale et un épandage inapproprié peuvent engendrer la détérioration  de la qualité de l'environnement  et  présenter un risque important pour la santé humaine et animale.    Les composés azotés et phosphorés contenus dans le lisier peuvent contribuer  à l'eutrophisation  des plans d'eau  et de l'appauvrissement des sols, alors  que  les  gaz  émis  par  les  installations  porcines  ont  un  rôle  à  jouer  dans  le réchauffement de la planète.  De plus, certains éléments présents dans le lisier, composés chimiques, microorganismes  pathogènes, peuvent causer des troubles de santé au bétail, aux travailleurs de la production et à la population environnante.
Afin de rendre le lisier de porc plus stable et sécuritaire, un traitement utilisant un

bioréacteur  aérobie  thermophile  (échelle  laboratoire)  est  présentement  à l'étude. 	Ce traitement  a  la  particularité  de  permettre  la  dégradation  de  la  matière  organique,
d'éliminer les odeurs, de d.étruire les microorganismes pathogènes et d'extraire une partie
du phosphore et de l'azote ammoniacal.

Puisque  l'élévation de la température et la dégradation  de la matière organique sont  le  résultat  du  métabolisme  bactérien,  une  étude  microbiologique  semble  une approche intéressante pour la compréhension du système.   L'analyse de la population thermophile   à  l'aide   de   la  biologie  moléculaire   et   par  techniques  classiques  de microbiologie ainsi que l'évaluation  de la destruction de microorganismes indicateurs et pathognènes sont les principaux objectifs de ce projet.
Pour observer les variations des populations tout au long d'un cycle de traitement, un suivi de l'évolution de la microflore a été réalisé par PCR-DGGE ("Polymerase Chain Reaction-Denaturing   Gradient  Gel  Electrophoresis").     Dans  notre  cas,  c'est  le  gène codant pour l'ARN ribosomal 16S qui a été étudié.  Cette technique permet de séparer les gènes ou les fragments d'ADN selon leur séquence en acides nucléiques.  Elle a aussi été utilisée comme outil pour le criblage d'une librairie de clones.   Les méthodes de microbiologie traditionnelle ont été utilisées pour étudier la présence de bactéries thermophiles cultivables et pour la vérification de la destruction des microorganismes pathogènes au cours du traitement.

Le suivi des populations nous a permis d'observer l'établissement d'une diversité microbienne importante.    Elle semble se stabiliser après trois à quatre mois de fonctionnement du système.  Les 78 clones qui ont été obtenus lors de l'élaboration de la génothèque ont pu être rassemblés en 24 groupes. Environ 64% des cJones étudiés appartiennent  ou  sont  de  proches  parents  du  genre  Bacillus  tandis  que  18%  sont apparentés aux Clostridiales.   Quelques souches ont été capables de croître sur milieux de culture solides et 20 isolats ont été obtenus.   Parmi celles-ci, 16 appartiennent à la famille des Bacillaceae, dont  Je tiers correspond à l'espèce Bacillus thermocloacae, et quatre font partie de la famille des Micrococcaceae.
Le  bioréacteur aérobie  thermophiJe a la capacité de détruire  plus de 99% des coliformes fécaux, des Campylobacter  spp. et de l'espèce Clostridium  perfringens.   La température  semble influencer  l'élimination de microorganismes  thermostables comme C. perfringens,  puisqu'un  traitement  qui  avait  atteint  70°C  a  montré  une  meilJeure efficacité  de destruction  (99.9%)  que celui  maintenu  à 50°C (99.3%).    Toutefois,  un
traitement 	de   trois   jours 	à	50°C   est 	suffisant	pour 	obtenir 	l'élimination	de microorganismes indicateurs et pathogènes contenus dans le lisier à 99%.


identifier: Metahni, Sabrine  (2014). Décontamination à l'échelle pilote des sols pollués par des métaux, du pentachlorophénol et des dioxines et furanes.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 188 p.

subject:
lixiviation chimique
procédé
décontamination
sol
contamination
bois traité
métaux
pentachlorophénol
dioxine
furane

abstract:
Il existe dans le monde de nombreux sites de stockage de bois traité présentant une
problématique de contamination mixte à la fois par des contaminants organiques
(pentachlorophénol (PCP), dioxines et furanes (PCDDF) et des contaminants inorganiques (As,
Cr, Cu). Ces sites sont potentiellement pollués et dangereux pour la santé humaine. Les
procédés les plus communs pour traiter ce type de sol sont basés sur les technologies de
solidification/stabilisation, l'excavation et l'enfouissement des sols contaminés, ou encore, la
désorption thermique suivi de l'incinération des vapeurs.
Récemment, un procédé innovateur a été développé au sein des laboratoires de l'INRS-ETE par
Nicolas Reynier dans le cadre de sa thèse doctorale, permettant de solubiliser de façon
conjointe les métaux et les polluants organiques par lixiviation chimique en présence d'un
surfactant.
Les travaux de pilotage du présent projet ont permis d'appliquer et d'améliorer le procédé de
décontamination des sols en traitant quatre différents lots de sols provenant de sites de
stockage de bois traité. Les teneurs initiales en polluants mesurées dans ces quatre sols se
situent dans les gammes suivantes: 65 à 142 mg As/kg, 156 à 188 mg Cr/kg et 90 à 215 mg
Cu/kg, 11 à 35 mg PCP/kg et 1210 à 13 100 ng TEQ-PCDDF/kg.
Le procédé peut être résumé comme suit. Toutes les fractions des sols sont passées sur des
tamis de 12 mm, 4 mm, 1 mm et 0,125 mm. La fraction> 12 mm ne nécessite pas de traitement
car les teneurs en As, Cr, Cu et PCP au niveau de cette fraction sont inférieures aux limites du
règlement québécois et l'analyse des PCDDF sur des roches grossières n'est pas envisageable.
Cette fraction est alors simplement rincée à l'eau. Les fractions de 4 à 12 mm, de 1 à 4 mm et
de 0,125 à 1 mm sont traitées par attrition. Finalement, la fraction < 0,125 mm est traitée par
lixiviation chimique.
Les conditions opératoires de l'attrition et de la lixiviation chimique ont été optimisées afin
d'améliorer l'enlèvement simultané des métaux et des polluants organiques. Pour l'attrition,
différents essais ont été réalisés sur les fractions> 0,125 mm avec un nombre d'attrition allant
de 1 à 5 étapes, avec surfactant (Cocamidopropylbétaine (BW) et Tween 80 (TW 80)) ou sans
surfactant et avec un pourcentage de pulpe allant de 20 et de 40% de solides totaux (ST).
La lixiviation a été réalisée sur la fraction < 0,125 mm en présence d'hydroxyde de sodium à
différentes molarités (1,0 à 1,5 M) et avec l'ajout de différentes quantités de surfactant BW
(0,5% à 3,0% p/v).
Les conditions optimales retenues sont les suivantes. L'attrition est effectuée sans surfactant
avec 2 kg de sol (trois étapes d'attrition, 40% ST) et la lixiviation chimique est effectuée sur 2 kg
de sol en présence d'hydroxyde de sodium (1,0 M) et de surfactant BW (3,0% p/v). Le procédé
de lixiviation basique comprend trois étapes de lixiviation (t = 2 h, T = 80°C) et une étape de
rinçage (t = 15 min, T = 20°C).
La recomposition de la fraction> 0,125 mm après traitement par attrition a permis d'avoir des
pourcentages d'enlèvement variant de 22 à 43% pour l'As, de 0 à 13% pour le Cr, de 23 à 46%
pour le Cu, de 0 à 85% pour le PCP et de 17 à 64% pour les PCDDF. Ces rendements
d'enlèvement sont modérés, mais sont souvent suffisants pour la décontamination de la
fraction> 0,125 mm des quatre sols. Cette fraction représente de 86 à 96% du sol.
La lixiviation basique des fractions < 0,125 mm, quant à elle, a permis de solubiliser de 87 à 95%
d'As, de 50 à 72% de Cr, de 73 à 84% de Cu, de 52 à 99,9% de PCP et de 26 à 74% de PCDDF.
Cette fraction représente de 4 à 14% du sol.
Pour réduire les coûts du procédé de lixiviation chimique, des essais de remédiation ont été
réalisés en mode contre-courant avec recirculation des effluents. Le premier lixiviat de chaque
boucle a été traité par précipitation-coagulation en présence de chlorure ferrique et d'acide
sulfurique (pH = 7,0) avant d'être recirculé. Ces essais se sont révélés opérationnels pour au
moins trois ou quatre boucles, mais nécessiteraient par la suite un changement complet des
eaux de procédé. La remédiation des sols en mode contre-courant permet de réduire les coûts
de remédiation du sol SJB3 de 500 $ par tonne de sol traité (tst) à 183 $/tst pour une usine
traitant 100 tonnes de sol par jour.


identifier: Grenier, Maxime  (2011). Développement et optimisation d'une solution micellaire pour l'amélioration du rendement des techniques conventionnelles de réhabilitation d'aquifères contaminés aux hydrocarbures légers.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 128 p.

format: application/pdf application/zip

subject:
solution micellaire
lavage de sol
aquifère
contamination
hydrocarbure
essence
diagrammes de phases

abstract:
Les travaux inclus dans ce mémoire s'inscrivent à l'intérieur d'un large projet de
recherche sur l'élaboration d'un train de technologie, visant à améliorer le rendement
des techniques conventionnelles de réhabilitation d'aquifères contaminés par des
hydrocarbures en combinant les trois méthodes suivantes: l'extraction sous vide, le
lavage de sol et l'oxydation chimique. Les travaux propres à ce mémoire sont axés
uniquement sur le lavage de sol, plus spécifiquement sur le développement et
l'optimisation d'une solution micellaire capable de récupérer les hydrocarbures à
saturation résiduelle par mobilisation ou solubilisation. Suite à une caractérisation du
contaminant (essence) et des matériaux géologiques provenant du site pilote associé au
projet, des diagrammes de phases ont été développés pour sélectionner différentes
solutions micellaires prometteuses. Des essais en petites colonnes de sol ont ensuite
été réalisés pour identifier la meilleure solution micellaire parmi celles retenues grâce
aux diagrammes de phases. La solution micellaire optimale obtenue est une solution à
ratio égal entre le tensioactif Hostapur SAS et l'alcool n-butanol à 7,5% en poids de
matière active, bonifiée avec 7,5 g/L de NaCI et 300 ppm de gomme de xanthane. Un
essai à l'échelle pilote sur le terrain d'une station d'essence désaffectée a été réalisé
pour tester la solution micellaire sélectionnée. L'essai a été effectué à l'aide d'un patron
d'injection/pompage à 7 points, soit avec six puits de pompage formant un hexagone et
un puits central d'injection. L'injection de la solution micellaire a été précédée d'un banc
d'eau saline pour contrer l'effet de dilution de la salinité de la solution micellaire, et suivie
d'un banc de solution de polymère pour pousser uniformément la solution micellaire vers
les puits de pompage. Les résultats de l'essai ont démontré l'importance de l'évaluation
de la porosité effective par l'entremise d'un essai de traçage avant d'effectuer le lavage
de sol afin de mieux évaluer les quantités adéquates de produits chimiques à injecter
pour réhabiliter le site. Les coûts des produits chimiques pour cet essai à l'échelle pilote
ont été de 100$/m³ de sol contaminé. Des mesures complémentaires ont été effectuées
pour caractériser la solution micellaire optimale. Ces mesures ont montré que l'utilisation
de très faibles concentrations de matière active (0,1%) permet de diminuer la tension
interfaciale entre l'eau et l'essence de 96%, ce qui ouvre la porte pour une nouvelle
avenue de recherche basée sur la mobilisation de l'essence pendant l'étape d'extraction
sous vide.


identifier: Valkova, Nelly  (2003). Caractérisation de l’estérase PrbA conférant une résistance accrue aux parabènes chez Enterobacter cloacae.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 102 p.

subject: parabene ester antimicrobe

abstract:
Les esters de l'acide 4-hydroxybenzoïque, aussi dénommés parabènes, sont des agents de préservation	antibactériens 	communément 	utilisés 	par	plusieurs 	industries pharmaceutiques, alimentaires et cosmétiques. Il existe pourtant des bactéries capables de dégrader ces agents de conservation, et ainsi de poser un danger de contamination  dans des produits commerciaux. Une telle souche d'Enterobacter cloacae, nommée EM, a été isolée  d'un   supplément  minéral  diététique  d'origine   commerciale  normalement  bien stabilisé aux parabènes. Cette souche est hautement résistante aux parabènes et démontre des concentrations  minimales  inhibitrices  approximativement  doubles  de celles  citées dans  la  littérature. Cette  souche  est  capable  de  dégrader  les  parabènes en  acide  4- hydroxybenzoïque par l'action d'une  estérase et de transformer complétement l'acide  4- hydroxybenzoïque ainsi produit en phénol. Le gène codant pour cette estérase a été cloné par diverses approches de PCR et d'hybridation  et a été nommé prbA. Ce gène est situé sur l'ADN chromosomique de la souche  EM et code pour une enzyme mature de 54.6 k.Da contenant un peptide signal, la localisant ainsi à l'espace périplasmique. Le transfert du  gène  prbA à  une  souche  d'Escherichia coli sensible  aux  parabènes a  résulté  en
l 'acquisition   d'une   résistance  aux  parabènes  semblable  à  celle  de  la  souche  EM. L 'estérase  PrbA présente  plusieurs  homologies  avec des carboxylestérases  de  type  B d'origine eucaryotique aussi bien que procaryotique. Il a été déterminé que deux souches d'Enterobacter	gergoviae	capables 	d'hydrolyser 	les 	parabènes	en	acide 	4- hydroxybenzoïque contenaient  aussi  un gène  dont  le  N-terminal  était à  plus de  95% identique à celui de prbA. L'estérase  PrbA a été purifiée par diverses chromatographies sur colonne. Le poids moléculaire de l'estérase  mature a été estimé à 54 kDa par SOS PAGE et a été mesuré à 54 619 ± l Da par spectrométrie de masse. L'esterase  PrbA est fortement active envers les parabènes avec des substituants méthyle jusqu'à  butyle avec une préférence envers  les parabènes à courte chaîne alkyle. PrbA  présente une faible activité envers 1'acétate de p-nitrophényle.  L'estérase est aussi capable d'hydrolyser  des analogues structurels des parabènes, notamment le 3-hydroxybenzoate de méthyle, le 4-aminobenzoate de méthyle  et Je vanillate  de méthyle.  Les conditions optimales d'activité estérasique   ont  été  détenninées à  31oc et  à  pH  7.0.  L 'estérase  PrbA  est  capable  de transestérifier  le  méthyle   ou  le  propyle   parabène   avec   une  série  d'alcools allant  du
méthanol  au  n-butanol   avec  des  taux  de  rendement  de  64%  avec  5%) de  méthanol  en moins de deux heures.  L'activité de l'enzyme est partiellement inhibée  par des inhibiteurs modifiant  spécifiquement les  histidines tels que  le  1-chloro-3-tosylamido-4-phényle-2- butanone 	(TPCK) 	et 	le 	1-chloro-3-tosylamido-7-amino-2-heptanone   (TLCK), 	et complètement inactivée  par  le diéthylpyrocarbonate (DEPC),   indiquant   la participation possible  d'une histidine  au site catalytique. L'enzyme est aussi  totalement inhibée  par le diisopropylfluorophosphate (DFP),  un composé  modifiant  spécifiquement les sérines.  Il a été  détenniné qu'une seule  molécule  de  DFP  ajoutée  à l'enzyme était  suffisante  pour inhiber  totalement  l'activité. Des analyses  des fragments  tryptiques  obtenus de l'enzyme modifiée  au  DFP  ont  démontré que  le site  d'attachement du  DFP  était  la sérine  189, indiquant ainsi la position de la sérine catalytique.


identifier: Verville, Annie  (2003). Caractérisation de la communauté microbienne présente dans des bioréacteurs à opération séquentielle traitant le lisier de porc en anaérobie.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 148 p.

subject: lisier porc pollution methanogenese degradation

abstract:
Le lisier de porc est une source de pollution importante au niveau de l'eau, de l'air et du sol.  L'odeur qui s'en dégage représente un important problème de nuisance pour les communautés  environnantes.    Divers  traitements  ont  été  mis au  point  dans  le  but de rendre le lisier plus stable et facilement acceptable par la communauté.   De tous les traitements disponibles, certains sont plus performants que d'autres ou mieux adaptés aux conditions   climatiques   du  Québec.     Une  des  façons  de  traiter  le  lisier  est  par  la dégradation de la matière organique dans des conditions anaérobies par un consortium bactérien.  Dans un tel traitement les produits finaux sont du biogaz composé de méthane et de dioxyde de carbone et du lisier stabilisé.  Agriculture et Agro-alimentaire  Canada a mis au point un procédé de traitement anaérobie du lisier de porc où la dégradation de la
matière organique se fait à 20 oc en condition d'opération  standard dans des bioréacteurs opérés en mode séquentiel.  Bien que le traitement soit performant et stable, la microflore de ces réacteurs n'a jamais été caractérisée.

Le but de cette recherche est d'analyser  la microflore présente dans les réacteurs et d'identifier les micro-organismes dominants dans la biomasse.    La technique de l'électrophorèse  sur  gel  à  gradient  de  dénaturant  («denaturing  gradient  gel electrophoresis»,   DGGE)  a  été  utilisée  comme  technique  d'empreinte  génétique  pour visualiser l'évolution  de la microflore pendant le traitement du lisier.   Pour identifier les bactéries  présentes,  les gènes codant  l'ARNr  16S ont d'abord  été amplifiés  à partir de l'ADN  génomique  total extrait  d'échantillons  sélectionnés.    Ces  gènes  ont  ensuite  été clonés,  criblés,  séquencés  et  comparés  aux  banques  de  données  internationales.     La microflore a été étudiée sur deux séries de réacteurs soit lors de l'étape de démarrage et sous des conditions  normales de traitement.   De plus, deux domaines  bactériens ont été étudiés soit Eubacteria et Archaea.

Pour le domaine Eubacteria, les résultats ont démontré que les populations bactériennes  varient dans les bioréacteurs  en période de démarrage.    D'autre part, elles sont stables lorsque les réacteurs fonctionnent en conditions  normales de traitement lors d'un cycle de 50 jours.  Quant à l'identification  des communautés microbiennes majeures lors du traitement,  les 54 clones étudiés ont été rassemblés sous 20 groupes différents. Suite  à  l'analyse   d'une   séquence  appartenant  à chaque  groupe,  certains  des  genres dominants  ont pu être identifiés, alors que d'autres  n'ont  pu l'être.    Les affiliations  les plus  rapprochées  ont  été  faites  avec  les  genres  Bacteroides, Spirochete/Treponema , Acholeplasma, Caloramator et avec le super groupe des Clostridium.

Pour le domaine des Archaea, il n'existe  pas d'amorces  qui soient universelles à ce  domaine,  il  a  donc  fallu  utiliser  deux  stratégies  d'amplification avec  deux  paires d'amorces  différentes.       Pour   la   première   stratégie,   les   profils   des   populations démontraient que ces dernières apparaissent vers la fin de la période de démarrage tandis que,  pour  la  deuxième  stratégie,  les  profils  démontraient   que  les  populations  sont présentes tout au long de cette même période.   Cependant, lorsque les réacteurs fonctionnaient  en conditions  normales de traitement, les profils des populations  étaient très stables et cela pour les deux stratégies d'amplification.   Le clonage des ADNr 16S appartenant au domaine des Archaea a démontré une diversité beaucoup moins élevée par rapport au domaine des Eubacteria. Pour ce qui est de la première génothèque de clones provenant des réacteurs en période de démarrage, les 43 clones étudiés ont été rassemblés sous 14 groupes différents avec comme genre dominant Methanoculleus. Il y a également les  genres  Methanocorpusculum, Methanogenium et  Methanosarcina  qui  sont représentés.  Quant à  la deuxième stratégie d'amplification, les 44 clones étudiés ont été rassemblés    dans    17   groupes    différents    sous    les    genres    Methanobrevibacter , Methanosphaera, Methanobacterium et Methanosaeta.


identifier: Baldwin, Cindy  (2002). La modulation de l’apoptose induite par le 5-fluoro-uracil chez des cellules de cancer du côlon humain par l’ajout de bactéries lactiques  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 118 p.

subject: apoptose 5-fluoro-uracil cancer colon humain bacterie lactique 5fu

abstract:
Le cancer du côlon est le troisième cancer causant le plus de décès par année au Canada.   L'ablation chirurgicale et le 5-Fluoro-Uracil (5FU), médicament servant de chimiothérapie, demeure le traitement le plus utilisé contre le cancer du côlon.  Plusieurs études sont faites afin d'améliorer  ce traitement, soit par l'arrivée de nouveaux médicaments, soit par la combinaison des médicaments déjà existants à des adjuvants de l'immunité.    Les bactéries lactiques sont reconnues pour leurs bienfaits au niveau du tractus digestif.  Certaines études démontrent qu'elles possèdent la propriété d'inhiber la formation/initiation  de cancer dans le côlon.  Nous avons étudié 1'effet apoptotique des bactéries lactiques sur une lignée cellulaire humaine de cancer du côlon, par cytométrie en  flux.    Nous  avons  également  vérifié  l'effet  apoptotique  de  la  combinaison  des bactéries lactiques avec le 5FU.

La présence de bactéries lactiques seules n'a eu aucun effet d'apoptose sur les cellules cancéreuses.   Une concentration de 5FU, entrâmant environ 50% d'apoptose, a été utilisée afin de vérifier si l'ajout  des bactéries lactiques augmente ou diminue l'effet apoptotique du 5FU.   L'efficacité  du 5FU est augmentée d'environ 40%  par l'ajout de
bactéries lactiques vivantes (108 bactéries/ml). Cette efficacité est augmentée en fonction de la concentration de bactéries ajoutées.   Par contre, si les bactéries lactiques sont chauffées, 1'efficacité du 5FU diminue, et ce également en fonction de la concentration de bactéries ajoutées.

Afin  d'élucider   le  ou   les  mécanisme(s)  responsable(s)  de  ce  phénomène,1'expression  de  différentes  protéines  impliquées dans  le  processus apoptotique  a  été vérifiée par buvardage de type Western.  L'étude de l'expression de la caspase-3 (caspase effectrice dans le processus de l'apoptose)  permet d'observer  son activation beaucoup plus rapide lors de la combinaison des bactéries vivantes et du 5FU, lorsque comparé au
5FU  seul.    L'augmentation  de  l'expression  de  la p53, «gardienne  du  génome»,  fut également observée avec le 5FU, mais aucune différence, lors de l'ajout de bactéries, n'a été observée. L'expression  du récepteur Fas et du ligand Fas ne semble pas modulée par la  présence de  bactéries. 	L'expression  de  la  p21,  impliquée dans  l'arrêt  du  cycle cellulaire, semble être sur-exprimée par l'ajout des bactéries chauffées à la dose de SFU.

Le phénomène d'augmentation  de l'efficacité  du SFU par les bactéries vivantes reste encore à être élucidé, soit par l'étude de d'autres protéines impliquées dans le processus apoptotique,  soit  par une étude détaillée au niveau des produits bactériens
impliqués.


identifier: Lafond, Stéphanie  (2012). Développement d'un procédé de traitement des sols d'une butte d'arrêt de tir à l'arme légère contaminés à l'antimoine, au cuivre, au plomb et au zinc.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 320 p.

subject:
plomb
antimoine
champs de tir
traitement chimique
lixiviation
précipitation
contre-courant
modèle économique
sols contaminés
eau souterraine

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

L'armée canadienne possède de nombreux champs de tir de petit calibre situés dans
différentes bases militaires dispersées à travers le Canada. Les projectiles utilisés lors des
entraînements à ces différents sites de tir sont principalement composés dans leur partie
interne de Pb (>90%) et d'un alliage de Pb-Sb (<5%). Le revêtement extérieur des balles est
pour sa part composé d'alliage de Cu-Zn (<5%). Conséquemment, une problématique de
contamination en Cu, Pb, Sb et Zn est associée à ce type d'installation. la contamination en
métaux est principalement concentrée au sein des buttes d'arrêt constituant la zone d'impact
des projectiles lors des exercices de tir. la règlementation environnementale a encouragé le
développement de nouvelles technologies de traitement pour la décontamination des sols: le
développement de nouvelles techniques a été principalement concentré sur des sols
contaminés avec les polluants organiques. Peu de technologies innovatrices ont été
développées et appliquées à l'échelle commerciale pour la remédiation des sols chargés de
métaux. les métaux peuvent être enlevés par des méthodes physiques (dimension particulaire,
séparation par gravité, flottation) ou des méthodes chimiques impliquant l'application de
solutions de lixiviation appropriées au sol contaminé. L'objectif de cette recherche est de
développer un procédé de décontamination de la fraction fine (<250 µm) des sols contaminés
au Cu, Pb, Sb et Zn qui soit simple et peu coûteux.
la caractérisation des sols pollués d'une butte d'arrêt de tir à l'arme légère a permis de
déterminer les teneurs (mg/kg) des différents éléments constituants les sols de 0-20 cm et de
déterminer les pourcentages de carbone organique et inorganique ainsi que la surface
spécifique et la granulométrie des sols. Cette caractérisation a aussi permis de déterminer
certaines caractéristiques des sols tels que la capacité d'échange cationique (CEC), le pH, la
teneur en matière organique et les proportions d'argile, de silt et de sable. les résultats de
cette caractérisation incluent aussi les teneurs en métaux dans les différentes fractions
granulométriques, la répartition massique des différentes fractions granulométriques et les
teneurs en métaux en fonction de la profondeur.
les résultats des tests TClP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) et SPLP
(Synthetic Precipitation Leaching Procedure) ont montré que les concentrations obtenues suite
au test TCLP sont plus élevées que dans le cas du SPLP avec des valeurs de 10,8 mg Cu/L,
637 mg Pb/L, 4,56 mg Sb/L et 3,51 mg Zn/L. Une valeur limite de 5 mg/L (USEPA) sert de
référence pour le Pb. Pour le SPLP, les concentrations en Cu, Pb, Sb et Zn varient de 1,53 à
4,27 mg/L. D'après les résultats de ces tests, les risques de lixiviation sont très élevés en ce qui
concerne le Pb particulièrement. Pour le Sb le risque semble plus faible mais n'est pas pour
autant négligeable. Les résultats aux tests TSSG (Test de Simulation des Sucs Gastriques), pour
leur part, démontrent que d'importantes quantités de Pb et de Cu peuvent être transférées
dans l'organisme humain via l'estomac si des particules fines du sol des buttes d'arrêt étaient
absorbées par le personnel de la base militaire. Il faut donc que des précautions soient prises à
cet effet lors de la manipulation de ces sols, tel que l'utilisation de masques adéquats.
Afin de sélectionner un réactif de lixiviation pour l'extraction du Sb et des autres métaux
de la fraction fine des sols de buttes de tir, des essais de lixiviation ont été réalisés à l'aide de
20 g de sols (fraction <125 µm), 1M de différentes solutions (CH3COOH, HCI, H2S04 + NaCl,
H2S04, H2S04 + H202 et EDTA) et d'eau dans un volume total de 200 mL. Les résultats obtenus
ont montré que parmi les conditions les plus efficaces, la combinaison H2S04 + NaCI semble se
démarquer légèrement. Il a donc été décidé que le H2S04 + NaCI était la combinaison
d'extractants à utiliser pour l'ensemble des essais.
Plusieurs essais ont été réalisés pour optimiser la concentration des réactifs, la densité
de pulpe, le temps, la température et le nombre d'étapes d'extraction et de rinçage. Il en
ressort que des concentrations de 1M H2S04 et 4M NaCI sont les conditions optimales pour la
lixiviation des métaux. Pour sa part, la densité de pulpe (DP) optimale est de 10%. Un temps de
réaction d'une heure est suffisant pour la solubilisation de la plupart des métaux. Une
température élevée (T = 80°C) a favorisé la solubilisation mais les coûts associés à cette option'
sont trop élevés pour l'envisager. Cinq étapes de lixiviation suivies de deux étapes de rinçage
permettent de solubiliser une plus grande quantité de métaux qu'une seule étape de lixiviation.
Afin de mettre au point une filière de récupération du Sb et des autres métaux
solubilisés par voie chimique (précipitation/co-précipitation), des essais furent réalisés à l'aide
de NaOH et Ca(OH)2. les résultats ont montré que les quatre métaux à l'étude sont éliminés par
précipitation, soit à 95,3% pour Cu, 99,3% pour Pb, 99% pour Sb et 99,1% pour Zn, à pH 8, à
l'aide de NaOH (200 g/L). Avec le Ca(OH)2, les taux d'enlèvement sont encore plus élevés mais
la trop grande quantité de boues produites rend les coûts de disposition trop élevés pour
envisager cette option. Les résultats concernant la précipitation du Sb ont aussi montré que
celui-ci co-précipiterait avec le Fe, le Pb ou les deux, contenus dans les lixiviats.
Deux procédés de lixiviation sans et avec traitement des lixiviats ont ensuite été réalisés
dans le but d'économiser l'eau et les réactifs utilisés. Dans un premier temps, un procédé de
lixiviation à contre-courant sans traitement des Iixiviats fut réalisé, en dix cycles (1M H2S04 et
4M NaCl, DP=1O%, T=20°C, volume final=200 mL, cinq lixiviations (1 h) et deux rinçages (1 h)).
Dans un deuxième temps, un procédé de lixiviation à contre-courant avec traitement des
lixiviats par précipitation avec NaOH à pH 2, fut réalisé, en sept cycles (10 lots de sol) (1M H2S04
et 4M NaCl, DP=10%, T=20°C, volume final=2 L, trois lixiviations (1 h) et un rinçage (1 h)). Les
résultats du procédé de lixiviation à contre-courant sans traitement des lixiviats ont montré des
moyennes d'enlèvement de 98,3% pour Cu, 99,5% pour Pb, 75,5% pour Sb et 29,1% pour Zn.
les performances du procédé en termes d'enlèvement des métaux n'ont pas diminué au cours
des dix cycles du procédé. Ce procédé réduit la consommation d'acide et de sels
d'approximativement 68% ainsi que la consommation d'eau de 60%, en comparaison à un
procédé standard sans recyclage des lixiviats. Les résultats du procédé de lixiviation à contrecourant
avec traitement des lixiviats ont montré des moyennes d'enlèvement de 93,2% pour
Cu, 91,5% pour Pb, 82,2% pour Sb et 30% pour Zn. Ce procédé réduit la consommation d'acide
et de sels d'approximativement 69% ainsi que la consommation d'eau de 78%, en comparaison
à un procédé standard sans recyclage des lixiviats.
Suite à l'étude du procédé à contre-courant sans et avec traitement des lixiviats, il a été
possible de préparer un bilan massique complet des filières technologiques les plus
prometteuses et réaliser une étude technico-économique de ces filières. Le procédé retenu
pour la réalisation de l'étude économique comporte trois étapes de lixiviation (O,25M H2S04 +
4M NaCl, DP = 10%, t = 1 h, T = 20°C) et deux étapes de rinçage (DP = 10%, t = 5 min, T = 20°C),
en 10 cycles, avec traitement des lixiviats par précipitation avec NaOH (200 g/L), à pH 2.
Les résultats de l'analyse économique ont montré que le bilan d'exploitation de ce
procédé incluant trois étapes de lixiviation, deux étapes de rinçage et la récupération des
lixiviats par précipitation, à pH 2 avec NaOH, a permis d'établir les coûts globaux du procédé qui
sont de l'ordre de 200 $/t.
Pour évaluer le niveau de contamination de l'eau de la zone non-saturée et de la nappe
phréatique ainsi que l'effet d'une réhabilitation des sols contaminés de la butte d'arrêt avec du
sol propre, la qualité de l'eau de la zone non-saturée (à l'aide de Iysimètres installés à
différentes profondeurs) et la qualité de l'eau des puits fut suivie entre les mois de juillet 2008
et janvier 2012. Les résultats montrent que dans tous les cas, les concentrations en Cu et en Zn
sont systématiquement inférieures aux critères pour l'eau potable (1000 µg Cu/L et 5000 µg
Zn/L) depuis le début du suivi de la qualité de l'eau et ce, à toutes les profondeurs. Les résultats
ont aussi montré que le Sb se retrouvait très fréquemment en concentrations très importantes
en surface des sols (900 µg Sb/L), concentrations supérieures à la limite acceptable pour la
qualité de l'eau potable de 6 µg Sb/L. À une profondeur de 1,5 m, on ne retrouve qu'une
concentration en Sb près de la limite de détection. La majorité des concentrations en Pb depuis
le reprofilage de la butte sont inférieures à la limite de détection de l'appareil bien que pour
certains échantillons les concentrations en Pb dépassent la limite acceptable de 10 µg/L et ce,
même en profondeur. Les concentrations en Pb dans l'eau des Iysimètres sont beaucoup plus
faibles que les concentrations en Sb trouvées même si le Pb est présent en plus grande
concentration dans le sol. Le reprofilage de la butte en octobre 2009 a permis de réduire les
concentrations dans l'eau des puits à un niveau près de la limite de détection et ce, pour les
quatre métaux à l'étude.
Le suivi de la qualité de l'eau de la zone non-saturée ainsi que le suivi de la qualité de
l'eau des puits à proximité du site de tir demeurent essentiels afin de mieux comprendre les
déplacements du Cu, Pb, Sb et Zn. Dans cette optique, d'autres métaux tels que As et Ni
pouvant aussi provenir des balles, devraient être suivis afin de déterminer l'impact de ces
métaux sur la qualité de l'eau de la zone non-saturée et de la nappe phréatique. Des travaux
supplémentaires concernant la précipitation du Sb à partir de lixiviats acides devraient aussi
être envisagés afin de mieux comprendre le phénomène de précipitation du Sb sans ajout de
chlorure ferrique. Il serait tout aussi essentiel de procéder à des essais à plus grande échelle
afin de prouver l'efficacité du procédé de lixiviation à contre-courant avec traitement des
lixiviats.


identifier: Debreil, Julie-Anaïs  (2014). Évolution volcanologique et chimico-stratigraphique du disctrict minier de Matagami, sous-province de l'Abitibi, Québec.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 302 p.

subject:
géologie
géochimie
géochronologie
volcanologie
stratigraphie
environnement tectonique
Matagami

abstract:
Le camp minier de Matagami, situé dans le nord de la ceinture archéenne de roches vertes
de l'Abitibi au Québec, abrite 19 gisements de sulfures massifs volcanogènes (SMV) connus
dont dix ont été exploités depuis 1963. Ces gisements sont de type bimodal-mafique
puisqu'associés à des niveaux de roches volcaniques felsiques dans une séquence dominée
par les laves mafiques sous-marines. Malgré la richesse minérale de la région, les roches ont
été peu étudiées d'un point de vue volcanologique. Pourtant, la taille, la teneur, la forme et la
position des gisements de SMV sont contrôlées en partie par l'architecture volcanique. Ailleurs
en Abitibi et dans le monde, le lien spatial entre la position des centres éruptifs des unités
volcaniques, les conduits hydrothermaux, les failles synvolcaniques et les gisements a été
établi, mais ce genre de travaux n'a jamais été réalisé dans le cas de Matagami. Plus largement,
la géologie régionale de Matagami n'a pas été mise à jour depuis les années 1980.
Au niveau de la géologie régionale, les travaux réalisés avec le MRN définissent deux grands
domaines («Nord» et « Sud») séparés par une zone de cisaillement ENE. Le Domaine Nord
montre des évidences de compression D2 orientée N-S. Le Domaine Sud est affecté par une
compression faible à modérée D2, mais est principalement caractérisé par des plis P1 orientés
N-E. La superposition des déformations D1 et D2 crée une géométrie de « dôme et bassin»
dans la Plaine Centrale, ce qui a des implications importantes pour l'exploration. Le Domaine
Sud contient les secteurs suivants: le Flanc Nord, le Flanc Sud, le Camp Ouest et la Plaine
Centrale. La majorité des gisements découverts à Matagami se situent sur le Flanc Sud et le
Flanc Nord, alors que les deux autres secteurs représentent des zones intéressantes pour
l'exploration régionale.
La séquence stratigraphique régionale contient trois groupes: le Groupe du lac Watson à la
base, suivi du Groupe de Wabassee, puis du Groupe de Daniel. Le Groupe du lac Watson
(~2726 Ma) contient principalement des laves felsiques tholéiitiques, surmontées par un niveau
repère, la Tuffite Clé. Le Groupe de Wabassee (2726-2725 Ma) est principalement composé de
laves mafiques à intermédiaires, avec localement des unités felsiques, d'affinité tholéiitique à
transitionnelle. Finalement, le Groupe de Daniel (2723 Ma), nouvellement proposé et présent
seulement dans la Plaine Centrale, est caractérisé par des roches volcaniques mafiques à
felsiques d'affinité transitionnelle à calco-alcaline. La mise en carte de ce dernier groupe montre
une géométrie de dômes et bassins dans la Plaine Centrale, avec des pendages faibles. Ces
âges correspondent à l'assemblage de Deloro (2730-2724 Ma, Ayer et al., 2002). La datation
par méthode U-Pb sur zircons d'une rhyolite de type Watson sous le gisement Caber dans le
Camp Ouest permet de la corréler avec la Rhyolite du lac Watson du Flanc Sud, ce qui indique
- avec la géochimie - que le même niveau stratigraphique favorable, celui de la Tuffite Clé, est
présent également dans le Camp Ouest.
Des travaux plus détaillés ont eu lieu sur le Flanc Sud afin d'en reconstruire l'architecture
volcanique. En termes méthodologiques, la géochimie des éléments majeurs et en traces a
d'abord servi à la caractérisation des unités présentes, permettant ainsi la création d'une
colonne stratigraphique complète. Une fois les unités identifiées, leurs variations de faciès ont
été observées au sein de 19 forages et de quelques affleurements. Finalement, afin de
contraindre temporellement la mise en place des unités, quatre unités felsiques du Flanc Sud
ont été datées par la méthode U-Pb sur zircons.
Sur le Flanc Sud, ces travaux ont montré que deux unités effusives mafiques à intermédiaires
importantes étaient présentes dans le Groupe de Wabassee, soit l'Andésite Inférieure et le
Basalte Supérieur. La connaissance précise de la stratigraphie du Flanc Sud a permis de
corréler des niveaux exhalatifs (« tuffites »), augmentant le potentiel économique de certains
secteurs. Par ailleurs, la Rhyolite de Dumagami dans le centre du Flanc Sud a été divisée en
deux: la Dacite de Dumagami-O surmontée par la Rhyolite de Dumagami-O.
Les travaux de volcanologie ont montré que les unités volcaniques felsiques du Flanc Sud se
mettent en place selon le modèle de coulée de lave de type lobes-hyaloclastite. Dans le cas de
la Rhyolite de Bracemac, il s'agirait d'une seule coulée, mais le cas de la Rhyolite du lac
Watson, plusieurs coulées sont juxtaposées et superposées, ce qui explique son grand volume
total. Le modèle de coulées de type lobes-hyaloclastite implique une présence plus importante
de roches fragmentaires qu'au préalablement supposé, principalement au sommet et en bordure
des coulées, ce qui a des implications pour la mise en place des gisements de SMV par
remplacement sous le fond marin, notamment à Bracemac-McLeod. Finalement, la
géochronologie montre que la durée du volcanisme sur le Flanc Sud est de l'ordre 5 Ma au
maximum, et que les gisements se sont mis en place à l'intérieur de 2,5 Ma (probablement
moins).
Ces différentes approches ont permis la création d'un modèle présentant la reconstruction
volcanologique, métallogénique et géochronologique du Flanc Sud, où les principales étapes
sont (1) la mise en place de la Rhyolite du lac Watson à partir de plusieurs centres effusifs; (2) la
déposition de la Tuffite Clé et la mise en place de plusieurs lentilles de sulfures massifs; (3) la
mise en place de la Rhyolite de Bracemac et de la Rhyolite de Dumagami-P; (4) la mise en
place de l'Andésite Inférieure et de la Rhyolite/Dacite de Dumagami-O; et (5) la mise en place
du Basalte Supérieur et des dernières minéralisations.
Les travaux ont également permis d'établir le lien entre la volcanologie et la minéralisation
sur le Flanc Sud. Trois modèles sont proposés pour les SMV: (1) un modèle classique de mise
en place de monticules de sulfures sur le fond marin, applicable aux gisements de Mattagami
Lake, Orchan Ouest, Orchan, Bell Allard et Isle Dieu; (2) un modèle de lentilles tabulaires,
témoins de la circulation de fluides au sein des roches fragmentaires (remplacement sous le
fond marin), applicable aux gisements de Bracemac et de McLeod; (3) un modèle de
remplacement le long de failles synvolcaniques, créant des lentilles discordantes, applicable aux
gisements de Persévérance. Ainsi, au sein d'un même camp minier, plusieurs modèles de
formation de lentilles de sulfures peuvent être considérés, selon les faciès volcaniques retrouvés
dans la séquence.
Finalement, à un niveau plus régional, les travaux de géochimie ont permis de proposer un
modèle pétrogénétique et tectonique suivant la théorie actualiste. Les roches de la région de
Matagami se seraient tout d'abord formées en contexte d'arrière-arc océanique (groupes du lac
Watson et de Wabassee). Au cours du temps, un changement de pendage dans la plaque
subductée aurait fait s'approcher l'arc (Groupe de Daniel).

The Matagami mining camp, located in the northern Abitibi Greenstone belt in Québec
(Archean), contains 19 known volcanogenic massive sulphide (VMS) deposits, of which ten have
been exploited since 1963. These deposits are of the bimodal-mafic type, as they are associated
with felsic volcanic rocks within a sequence dominated by mafic submarine volcanic rocks.
Despite the mineral wealth of this region, the host rocks have been little studied from a
volcanological point of view. However the size, grade, shape and location of VMS deposits are
controlled in part by the volcanic architecture. Elsewhere in the Abitibi, a spatial link between the
positions of effusive centers, hydrothermal conduits, synvolcanic faults and ore deposits has
been established, however this type of work has not been undertaken at Matagami. Moreover,
the regional geology has not been updated since the 1980s.
The recent MRN regional mapping campaign suggests a new geological subdivision of the
Matagami region into the North and South Domains, delimited by a ENE-trending shear-zone.
The North Domain shows evidence of intense D2 north-south flattening. The South Domain is
affected by moderate to weak D2 flattening, but is mainly characterized by NE-trending D1 folds.
Superposition of D2 over D1 has created a "dome and basin" geometry in some areas, which
has important impacts for exploration. The South Domain includes the historical South Flank and
North Flank, plus the West Camp and the Central Plain. Most of the deposits known at
Matagami are found on the South and North flanks, whereas the two other areas are prospective for regional exploration.
The regional stratigraphy is composed of three groups: the Watson Lake Group, the
Wabassee Group and the Daniel Group. The Watson Lake Group (~2726 Ma) includes tholeiitic
felsic rocks, overlain by the Key Tuffite, a marker horizon. The Wabassee Group (2726-2725
Ma) is mostly composed of tholeiitic to transitional mafic to intermediate rocks, and some local
felsic units. Finally, the newly proposed Daniel Group (2723 Ma), found only in the Central Plain,
is characterized by transitional to calc-alkaline, mafic to felsic volcanic rocks. U-Pb
geochronology on zircons from a Watson-like rhyolite under the Caber VMS deposit (West
Camp) allows a correlation with the Watson Lake Rhyolite found on the South Flank, which
when combined with geochemistry indicates that the sa me fertile stratigraphic horizon, the Key
Tuffite, is also present in the West Camp. Those ages correspond to the Deloro assemblage
(2730-2724 Ma, Ayer et al., 2002).
The current work was focused on the South Flank in order to reconstruct its volcanic
architecture. Major and trace element geochemistry was first used to characterize the different
volcanic units, allowing construction of a detailed stratigraphic column. Once the units were
identified, their facies variations were observed in 19 drill holes and some outcrops. Finally, in
order to temporally constrain the deposition of those units, four felsic units have been dated by
the U-Pb method on zircons.
This work shows that on the South Flank, two important mafic to intermediate effusive units
dominate the Wabassee Group: the Lower Andesite and the Upper Basait. Precise knowledge of
the stratigraphy leads to correlation of some exhalative layers ("tuffites") along the South Flank,
increasing the economic potential in some sectors. Another development is that the historical
Dumagami Rhyolite in the central part of the South Flank is now divided into two distinct units:
the Dumagami-O Dacite and the Dumagami-O Rhyolite.
Volcanology studies show that felsic volcanic units were emplaced as 'Iobe-hyaloclastite' lava
flows. The Bracemac Rhyolite represents a single lava flow, but the Watson Lake Rhyolite is
composed of superimposed and juxtaposed flows, which explains its large total volume. The
lobe-hyaloclastite emplacement model implies a larger proportion of fragmental rocks within the
felsic units than previously thought, mainly on the flow tops and flanks. This has implications for
generation of sub-seafloor replacement-style VMS deposits, for example at Bracemac-McLeod.
Finally, geochronological data shows that the South Flank volcanism lasted up to 5 m.y. and that
ore deposition occurred within 2.5 m.y. or probably less.
The combination of the different approaches lead to a volcanological, metallogenic and
geochronological reconstruction of the South Flank, where the principal stages are: (1)
emplacement of the Watson Lake Rhyolite; (2) deposition of the Key Tuffite and of several VMS
ore bodies; (3) emplacement of the Bracemac and Dumagami-P rhyolites; (4) emplacement of
the Lower Andesite and Dumagami-O Dacite/Rhyolite; (5) deposition of the Upper Basait and
the last mineralization.
This work also establishes a link between volcanology and mineralization on the South Flank.
Three VMS emplacement models are proposed: (1) a classic model of sulphide mound
deposition on the seafloor, applicable to the Mattagami Lake, Orchan West, Orchan, Bell Allard,
and Isle Dieu deposits; (2) a sheet-like model, where mineralization is formed by mostly lateral
fluid circulation through clastic rocks (sub-seafloor replacement), applicable to the Bracemac
and McLeod deposits; (3) replacement along synvolcanic faults, creating discordant lenses,
applicable to the Persévérance ore deposits. Therefore, several models can be considered in a
single mining camp, depending on the volcanic facies found in the host sequence.
Finally, on a regional scale, geochemical work allowed presentation of a petrogenetic and
tectonic model using an uniformitarian approach. Rocks of the Matagami mining camp would
first have formed in an oceanic back-arc environ ment (Watson Lake and Wabassee Group).
Through time, a change in the dip to the subducting slab would have brought the arc towards
Matagami (Daniel Group).


identifier: Montreuil, Stéphane  (2014). Définition des paramètres sédimentologiques mesurés au scanographe densitométrique et estimation de la contrainte de cisaillement sur une ride sableuse.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 340 p.

subject:
scanographe tomodensitométrique
sédiment
rides sableuses

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.Cette thèse est fondée sur les mesures réalisées avec un scanographe tomodensitométrique
("CT-scanner') à travers lequel est inséré un canal. Le canal est rempli d'une couche de sable
au-dessus de laquelle circule un fluide formant, par sa circulation, un champ de rides. De ces
mesures découlent la définition des paramètres sédimentologiques présentant plus en détails
l'architecture des rides sableuses en migration sous un courant unidirectionnel et constant. Les
paramètres sédimentologiques sont présentés sur des profils de densité couvrant, en continu, le
sommet de la colonne d'eau jusqu'à la base du lit sédimentaire. L'architecture des rides
sableuses est ainsi redéfinie en tenant compte du comportement hydraulique de
l'environnement de la ride, le tout se fondant sur les bases établies dans la littérature.
Cette étude utilise pour ce faire deux canaux hydrauliques. L'un est vertical, en boucle fermée
de 3048 mm de long et 1219 mm de haut. La section intérieure rectangulaire du canal (152 mm
par 304 mm) est introduit dans le statif coulissant du scanographe. Ensuite, la partie inférieure
du canal est partiellement rempli d'une couche de sable de quartz de 30 mm d'épaisseur et le
régime d'écoulement est ajusté avec un moteur électrique et contrôlé par un débitmètre
Doppler. Dans ce canal, l'élément de volume ("voxer') a été fixé à 0.39 mm par 0.60 mm par
1.00 mm. Les profils de densité mesurés par le scanographe sont obtenus d'une matrice de
mesures de 512 x 512 x 512 voxels ayant un volume de 305 x 305 x 200 mm.
Le second canal est un canal à surface libre de 300 x 300 x 7000 mm, en boucle fermé. La
section rectangulaire du canal (300 x 300 mm) est passée au travers du statif coulissant du
scanographe. La dimension des voxels est de 0.6 x 0.6 x 0.6 mm. Le flot continu est mesuré par
un débitmètre Doppler installé dans le circuit de pompage. Le scanographe permet ainsi de
mesurer en continu le transport par suspension et le transport par charriage sans interférence
hydraulique sur l'eau ou sur les sédiments.
L'imagerie à rayons X du scanographe mesure l'atténuation linéaire du rayons X traversant le
volume de mesure. Le résultat est un groupe de tranches mesurées formant une matrice de
densité tridimensionnelle. Le rayon X est atténué en fonction de la densité du matériau, son
numéro atomique effectif et de l'épaisseur de l'échantillon analysé.
Dans cette étude, deux techniques différentes sont utilisées afin de réaliser des mesures
pseudo-instantanées. L'approche globale de mesure du transport ("Global Volume Technique",
AGVT) , qui utilise le scanographe pour mesurer un volume important donnant une image
d'ensemble de la ride sableuse, à un moment précis. Cette technique donne une image
tridimensionnelle de la ride sableuse sur une longueur allant jusqu'à 1500 mm. Pour mesurer un
champ de rides, le scanographe doit se déplacé le long du canal.
La deuxième technique, la technique périodique à volume fixe ("Periodic Single Volume
Technique", PSVT), fournit une représentation eulérienne de l'architecture durant la migration
de la ride sableuse. Pour réaliser cette mesure, un volume formé de 30 tranches (chaque
tranche de 300 x 300 x 0,6 mm) est mesuré, en gardant la position fixe (le statif coulissant du
scanographe reste immobile). Chaque volume obtenu a été mesuré avec un intervalle en
secondes ou minutes selon la vitesse de migration de la ride.
Les valeurs fournies par le scanographe sont des densités relatives exprimées en Unité
Hounsfield (HU). Sous cette unité, les valeurs de l'air et l'eau sont respectivement -1000 HU et
O HU. Le sable de quartz utilisé dans cette étude a une densité relative similaire à celle de l'os
humain et de la colonne vertébrale (1477 HU). Les densités relatives mesurées sont donc
converties en densité (g cm-3).
Les résultats de l'étude indiquent donc que les paramètres sédimentologiques mesurés au
scanographe révèlent des couches importantes dans la compréhension du transport
sédimentaire. La forme des profils de densité aux rayons X concorde avec les mesures au
profileur par résistivité in situ.
La première observation est la mesure de la couche supérieure du transport par charriage, qui
donne une mesure de l'épaisseur du transport par charriage actif. Cette couche varie en
épaisseur discontinue selon sa position sur la ride et redéfinit la notion de contrainte de
cisaillement, qui est théoriquement fonction, d'une surface solide de la ride. L'étude des profils
de viscosité indique une forme différente de contrainte de cisaillement. Il en découle une
équation modifiée donnant la contrainte de cisaillement en fonction de la couche supérieure du
transport par charriage. [ symboles mathématiques ]
où T0 est la contrainte de cisaillement à une élévation Yo de la surface solide du lit, V est la
vitesse moyenne du fluide, p est la densité de l'eau à 24°C et KUBTZ , une mesure de l'épaisseur
de la couche supérieure de transport par charriage le long de la ride de sable (quartz). KUBTZ est
fonction du courant, de la position sur la ride et de la granulométrie.
Une seconde observation révèle une pseudo-liquéfaction de la matrice sédimentaire dans la
section d'érosion. Cette pseudo-liquéfaction indique une déstabilisation causée par l'intrusion
de l'eau dans la matrice, ce qui facilite la mise en transport du sédiment. Des mesures révèlent
que la pseudo-liquéfaction efface temporairement et partiellement la stratification du lit
sédimentaire, confirmant du même coup l'hypothèse de la circulation de l'eau dans la matrice
sédimentaire. Ces observations sont associées à des profils de porosité de forme exponentielle
ayant des valeurs de 0.60 à 0.51 dans le flanc d'érosion.
La couche supérieure de transport par charriage est caractérisée en fonction de ses profils de
transition par des indices et globalement (section de ride) par des indicateurs de transition. La
lecture de ces paramètres indique que la référence (base de la ride, "datum'') utilisée dans le
calcul du transport qui est basé sur la géométrie de la ride, est discontinue le long de la ride et
qu'elle est située sous la surface visible, à la surface stricto sensu de 1.90 à 2.20 g cm-3 de
densité. Ceci entrai ne donc une estimation plus importante du transport sédimentaire.

The symbols and special characters used in the original abstract could not be transcribed due
to technical problems. Please use the PDF version to read the abstract. This thesis is based on measures carried out with X-ray computed tomography (CT-Scanner)
through which is inserted a channel. The channel is filled with a layer of sand on top of which a
fluid circulates forming a field of ripples. These measures stem from the definition of
sedimentological parameters presenting more in detail the sand ripple architecture in migration
under a steady unidirectional flow. The sedimentological parameters are presented on the
profiles of density covering, continuously, the summit of the water column to the base of the
sedimentary bed. The sand ripple architecture will therefore be redefined, considering the
hydraulic behaviour of the ripple environment while based on foundations established in the
literature.
This study has used two hydraulic channels. The first one was a vertical flume, closed-Ioop of
3048 mm long and 1219 mm high. The rectangular interior section of the flume (152 mm x 304
mm) is passed by the mobile gantry of CT-Scanner. The lower part of the canal has been
partially filled with a layer of quartz sand of 30 mm of thickness. The flow regime is adjusted with
an electric motor and controlled by a Doppler flow meter. In this channel, the element of volume
(Voxel) has been fixed at 0.39 mm x 0.60 mm x 1.00 mm. The profiles of density measured by
the CT-Scanner extracted from a matrix of measures of 512 x 512 x 512 voxels have a volume
of 305 x 305 x 200 mm.
The second flume was an open channel of 300 x 300 x 7000 mm in closed loop. The
rectangular section of the channel (300 x 300 mm) is passed through the CT-Scanner mobile
gantry; here the size of the voxels is 0.6 x 0.6 x 0.6 mm. The continuous flow is measured by a
Doppler flow meter installed in the pumping circuit. The CT-Scanner has enabled us to
continuously measure the transport by suspension and bedload without hydraulic interference
on the water-sediment mixture.
The imaging to X-ray measures the linear attenuation of the ray across the volume of
measurement. The group of slices measured form a matrix of density with a three-dimensional
in shape. The X-ray attenuation is a function of the material density, its atomic number, and the
thickness of the sample analysed. In this study, two different techniques have been used in
order to achieve pseudo-instantaneous measures. The technique for measuring by volume
(Global technical volume, GVT) uses the CT-Scanner in order to measure a large volume,
giving a global view of the sand ripple at a specific time. This technique gives a 3D picture of the
ripple carvings on a length available to 1500 mm. To measure a ripple field, the CT-Scanner
moves along the canal.
The second technique, the periodic single technical volume (PSVT), provides an Eulerian
architecture representation during the sand ripple migration. To perform this measurement, a
volume form of 30 slices (each slice of 300 x 300 x 0.6 mm) is measured bearing the fixed
position (the gantry of the CT-Scanner remains immobile). Each volume is therefore measured
with a delay in seconds or minutes depending on the speed of ripple migration. The values
supplied are relative densities expressed in Hounsfield Unit (HU). Under this unit, the values of
the air and water are respectively -1000 HU and 0 HU. The quartz sand used in this study has a
relative density similar to human bones and spine (1477 HU). The relative densities measured
are converted into density (g cm-3
), leading to a new definition considering the dynamic
processes above and inside the sand ripple.
Therefore, the study results indicate that sedimentological parameters measured by CT-scanner
reveal areas of importance to the understanding of sediment transport. The shapes of X-ray
density profiles are consistent with in situ resistivity profiler measurements.
The first observation is the measurement of the upper bedload transport zone which gives a
measure of the thickness of the active bed load transport. This layer varies in thickness
depending on its position on the ripple. This layer also redefines the concept of shear stress
which depends, in theory, on the visible surface of the ripple, which is not the case. The study of
viscosity profile shows a different form of shear stress and the result is a modified equation that
gives the shear stress according to the upper bedload transport layer. [ symboles mathématiques ]
where to is the shear stress at elevation Yo from the sol id ripple surface, V is the averaged flow
velocity, pis the water density at 24°C and KUBTZ , is a measure of upper bedload transport layer
along a quartz sand ripple. KUBTZ is a function of flow, position along the ripple and the grain
size.
A second observation reveals a pseudo-liquefaction of the sediment matrix in the erosion
section. This pseudo-liquefaction indicates a destabilization caused by the intrusion of water into
the sediment matrix, which facilitates sediment transport. The measures reveal that the pseudo-liquefaction temporarily and partially erases the stratification of the sediment bed, confirming at
the same time the assumption of flow of water inside the bedform. These observations are
associated with porosity profiles, of exponential form, with values from 0.60 to 0.51 on stoss-side.
Finally, the upper bedload transport layer is characterized in terms of its transition profiles by
indices and on ripple section by transition indicators. Reading these parameters indicates that
the datum used in the calculation of transport is based on ripple geometry, is discontinuous
along the ripple and is located below the visible surface, at the surface stricto sensu, with a
density between 1.90 to 2.20 9 cm-3. This therefore leads to a higher estimate of sediment transport.