Journal articles on the topic 'Moyen infrarouge'

L’essor des communications en espace libre transforme notre façon de partager l’information. La photonique moyen infrarouge y joue un rôle essentiel, permettant des échanges plus rapides et sécurisés, et ouvrant ainsi de nouvelles perspectives passionnantes pour les liaisons optiques.

Le silicium est aujourd’hui le matériau de choix pour l’optique intégrée, bénéficiant de techniques de fabrication matures développées par l’industrie de la microélectronique. La photonique silicium propose ainsi des circuits intégrant de multiples fonctions, à coût réduit. À l’origine étudiée pour répondre aux limitations des circuits intégrés et principalement à la transmission du signal d’horloge à l’intérieur des circuits intégrés microélectroniques, la photonique silicium a finalement révolutionné les communications optiques courtes distances (datacom) dans les centres de données (data center). Les grands industriels de la microélectronique et d’Internet (Intel, STMicroelectronics, Cisco…) se sont intéressés à cette plateforme photonique, et des produits commerciaux sont aujourd’hui disponibles.

Les lasers à cascade quantique ont fait, depuis leur première démonstration en 1994, des progrès considérables, notamment dans le moyen infrarouge (bande spectrale allant de 3 à 12 μm). Ils peuvent maintenant être considérés comme des composants matures pour les applications en défense, sécurité et métrologie industrielle et environnementale. Ainsi, ces lasers sont utilisés dans de nombreux systèmes commerciaux. Nous parcourons dans cet article les progrès récents des lasers à cascade quantique, et discutons des nouvelles perspectives.

RésuméLa fixation du toluène et sa polymérisation dans les espaces interfoliaires d'une montmorillonite-Cu(II) au cours de cycles de déshydratation, adsorption, désorption de l'excès de réactif et réhydratation, ont été étudiées. Elles ont été suivies au moyen de diverses méthodes d'analyse (thermogravimétrie, radiocristallographie et spectrophotométrie d'absorption infrarouge). Les résultats rappellent ceux obtenus lors de l'étude du système montmorillonite-Cu(II)-benzène. Ainsi, la fixation du toluène s'effectue selon deux réactions, correspondant l'une à l'adsorption d'une molécule de toluène, l-autre à celle de trois molécules de toluène par ion Cu2+. Toutefois, l'affinité du toluène pour la montmorillonite est supérieure à celle du benzène.

Le pilotage des systèmes d’élevage en vue d’une optimisation technique, économique et environnementale passe par une formulation des rations de plus en plus précise et nécessite donc une connaissance fine des aliments consommés par les animaux. La spectrométrie dans le proche infrarouge (SPIR), utilisée de façon croissante depuis les années 60, est une technique analytique permettant de caractériser rapidement des échantillons d’aliments ou de fourrages. Les premières applications concernaient la composition chimique des fourrages, mais il est également possible de développer des étalonnages pour une estimation de la valeur nutritive et de l’ingestion. Au-delà de ces mesures directes sur l’aliment, la SPIR peut être appliquée sur les fèces afin de caractériser l’alimentation d’animaux sur parcours. Le traitement conjoint des spectres des aliments et des fèces peut donner une vision de l’utilisation réellement faite des aliments par les animaux. D’autres utilisations possibles de la SPIR comme la traçabilité ou la classification des aliments ainsi que la reconnaissance botanique des végétaux dans les prairies sont aussi décrites. Les développements techniques actuels, et notamment la miniaturisation des spectromètres, permettent d’amener les instruments sur le terrain pour produire l’information au plus près de son utilisation. D’autres techniques spectroscopiques alternatives ou complémentaires à la SPIR comme la spectroscopie dans le moyen infrarouge, la spectroscopie Raman ou l’imagerie hyperspectrale permettront d’autres conditions de mesures et d’autres applications.

Les aptitudes du lait à la transformation en fromage sont étroitement liées à sa composition. Ces caractères, difficiles à mesurer directement, ont été prédits à partir des spectres dans le moyen infrarouge (MIR) du lait en race Montbéliarde (projet From’MIR). Cet article rassemble les résultats de l’analyse du déterminisme génétique des aptitudes fromagères et de la composition fine du lait, prédites à partir de six millions de spectres MIR de 400 000 vaches. Ces caractères sont modérément à fortement héritables et les corrélations génétiques entre caractères fromagers (rendements et coagulation) et avec la composition du lait (protéines, acides gras et minéraux) sont élevées et favorables. Des analyses d’association (GWAS) et de réseaux de gènes, réalisées à partir des génotypes imputés pour l’ensemble des variations du génome de 20 000 vaches, permettent d’identifier des gènes et des variants candidats ainsi qu’un réseau de 736 gènes impliqués dans des voies métaboliques et des gènes régulateurs fonctionnellement liés à la composition du lait. Enfin, l’estimation de la précision d’une évaluation génomique montre qu’un modèle de type contrôles élémentaires, incluant les variants détectés par les GWAS et présumés causaux, permet de prédire des valeurs génomiques précises. Nous avons par ailleurs simulé une sélection incluant les aptitudes fromagères qui montre les possibilités de sélectionner efficacement les vaches pour qu’elles produisent un lait plus « fromageable », avec un impact limité sur le gain génétique des caractères actuellement sélectionnés. Ces résultats ont conduit à la mise en place d’un prototype d’évaluation génomique en race Montbéliarde dans la zone AOP Comté en 2019

Le long des côtes, les fonds sableux se déplacent au gré des houles et des courants. Or, les sondages sont irréalisables sur les hauts fonds comme dans les passes d'entrée du Bassin d'Arcachon, qui sont particulièrement dangereuses pour la navigation. Une méthode basée sur l'exploitation de scènes satellites à haute résolution spatiale (Spot) a été mise au point dans le but de reconstruire la morphologie des fonds sous-marins à partir de quelques profils de sondage acoustique. Une corrélation est établie entre les profondeurs et les luminances Spot. Ensuite, si le fond a une couleur constante et si la turbidité est homogène sur la surface à cartographier, la relation est appliquée à l'ensemble des pixels Spot. Les profondeurs sont déduites des luminances de la bande XS1 (500-590 nm). La bande moyen infrarouge (XS4) permet de tracer la limite d'immersion dont le niveau est connu d'après les courbes de marée. Cette méthode permet de fournir une carte de la morphologie sous-marine. La précision absolue est de 0,2 à 0,4 m à proximité du niveau d'émersion et de 1 m au-delà. La profondeur maximale atteinte dépend de la turbidité. Sur les Passes du Bassin d'Arcachon, la "visibilité" Spot XS1 est souvent de 5 à 6 m mais elle peut être de 1 m seulement en hiver et dépasser 15 m en été. Cette surveillance est complétée par des cartes montrant les déplacements des bancs et des passes pour aider la navigation et le balisage des chenaux.

Les acteurs des filières laitières bovine, caprine et ovine françaises se sont regroupés dans le programme PhénoFinlait autour d’un but commun : caractériser la composition du lait en Acides Gras (AG) et protéines afin de la maîtriser. La quantification des AG et des protéines devait être possible à grande échelle et à moindre coût avant d’identifier des leviers permettant d’adapter cette composition à la demande. PhénoFinlait s’est organisé autour de trois objectifs : i) caractériser précisément la composition du lait, ii) phénotyper et génotyper une large population de femelles sur l’ensemble du territoire français et iii)identifier les leviers génétiques et alimentairespermettant de maîtriser cette composition. La spectrométrie dans le Moyen InfraRouge (MIR) a été choisie comme méthode de quantification à haut débit des composants du lait. Elle permet la quantification précise en routine de 15 à 27 AG, des quatre caséines et des deux protéines majeures du lactosérum. Une collecte de données de grande ampleur a été mise en œuvre dans plus de 1 500 élevages bovins, caprins et ovins. Les données de production laitière, les spectres MIR du lait, les informations sur le stade physiologique des femelles et sur la composition de l’alimentation des troupeaux ont été recueillies. Plus de 12 000 vaches, chèvres et brebis ont été génotypées. Finalement, plus de 800 000 données représentatives des situations de l’élevage français ont été stockées dans une base de données destinée à l’étude du déterminisme génétique de la composition en AG et en protéines du lait, et des facteurs d’élevage l’influençant.

Depuis un peu moins de dix ans, l’utilisation du drone se démocratise dans l’ensemble des secteurs d’activités, dont celui de l’archéologie. Après l’usage de l’imagerie embarquée par avion puis par satellite, le drone a amené une multiplication des usages par sa capacité à obtenir des clichés facilement, rapidement et de bonne qualité. On doit cette nouveauté à la miniaturisation des technologies embarquées et à la baisse du prix d’achat des appareils. Trois types de capteurs sont présentés dans l’article. D’abord, la caméra en vraies couleurs. Elle permet de prendre des photos dans le spectre du visible sous plusieurs angles de vue et à basse altitude. À partir de ces photos, il est envisageable de concevoir des restitutions numériques de vestiges nettoyées d’éléments du paysage inutiles pour l’étude des voies (fig. 1). Ensuite, la caméra multispectrale enregistre des images dans des spectres non visibles par l’oeil humain, dont le proche infrarouge, qui permet de révéler des anciennes voies par la mise en relief des différences de végétations. Enfin, le capteur lidar détecte des variations d’altitude si fines qu’il est devenu possible d’identifier des voies arasées, même en milieu autrefois inaccessibles comme les massifs forestiers (fig. 2). La recherche en archéologie viaire se saisit donc progressivement du drone pour détecter et enregistrer en 2D ou 3D des traces de voies anciennes laissées dans le paysage. Ce type de vestige étant encore trop peu protégé, la diffusion des documents réalisés à partir d’images prises par drone est un moyen de lutter pour sa sauvegarde.

Dans le Sud de la Méditerranée, de nombreux bassins versants sont caractérisés par un fonctionnement pluvio-nival où une partie des ressources en eau est stockée en hiver sous forme de neige en montagne alors que la zone de consommation se situe en plaine souvent dominée par l'agriculture irriguée. L'objectif de ce travail est double : (1) évaluer les capacités de la télédétection visible/proche infrarouge pour caractériser la variabilité interannuelle de l'enneigement sur l'Atlas marocain comme alternative aux données in situ éparses sur ces zones difficiles d'accès ; (2) identifier les déterminants climatiques qui gouvernent cette variabilité. Dans cet objectif, nous avons analysé plus de 10 ans d'acquisitions journalières issues du capteur MODIS (produits MOD10A1). Dans un premier temps, nous nous sommes attachés à corriger les produits bruts contaminés par la couverture nuageuse à l'aide de méthodes de filtrage basées sur le voisinage spatial et temporel et nous les avons confrontées à des mesures d'équivalent en eau de la neige mesurée à la station nivale de l'Oukamaïden, près de Marrakech, entre 2009 et 2011. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé la variabilité interannuelle à l'aide d'indicateurs saisonniers: enneigement maximum et moyen, et date des premières neiges. Enfin, nous avons mis en évidence une relation significative entre la valeur de l'oscillation Nord Atlantique (ONA) moyenne sur le mois de mars et l'enneigement maximum. Nous montrons également qu'il existe une relation significative entre les anomalies de températures de surface de l'Atlantique équatorial et tropical à la fin de l'été et l'enneigement maximum rencontré sur l'Atlas marocain l'hiver suivant. Ces résultats ouvrent des perspectives pour la prévision saisonnière de l'enneigement sur la région.

Contexte : La température moyenne à la surface du globe ne cesse d’augmenter. Elle entraîne notamment une augmentation de la fréquence des vagues de chaleur c’est-à-dire de périodes d’une durée de 3 à 6 jours durant lesquelles la température de l’air est supérieure à la température moyenne de la zone géographique concernée. Cette situation s’accompagne de multiples conséquences pour les populations humaines, végétales et animales. Objectif : Cette revue de littérature a pour objectif de récapituler les concepts fondamentaux régissant la régulation thermique chez les bovins. Méthode : Une recherche bibliographique a été réalisée dans PubMed. Elle s’est concentrée dans un premier temps sur les articles de synthèse puis a été complétée par les références des articles identifiés. Résultats : La régulation thermique implique une série de processus tels que la radiation, la convection, la conduction et l’évaporation. Ces processus vont, en fonction des caractéristiques de l’animal et de son environnement, contribuer à réduire ou à augmenter les effets du stress thermique. Le stress thermique se définit comme l’état de déséquilibre entre, d’une part, les facteurs qui contribuent à augmenter la température corporelle et d’autre part, ceux qui au contraire, contribuent à la diminuer. Cette situation de stress thermique se rencontre quand l’animal se trouve en-dehors de sa zone dite de neutralité thermique définie par des températures minimale et maximale critiques dont les valeurs dépendent de l’âge, la race, le niveau de production, l’état corporel, le stade de lactation, les bâtiments d’élevage, la couleur du poil et de la peau. Les effets de la température extérieure dépendent du degré d’humidité de l’environnement. Ils peuvent être évalués au moyen de divers index THI (Temperature Humidity Index). De plus en plus, des technologies émergent (imagerie en profondeur, thermographie par infrarouge, vidéosurveillance, accéléromètres, podomètres) et permettent de suivre les données météorologiques, l’environnement thermique des animaux, voire de détecter leurs signes de stress. Conclusions : Il est essentiel de sensibiliser les responsables de la santé animale aux effets du stress thermique sur la capacité des animaux à réguler leur température corporelle. Cette capacité peut être évaluée de manière toujours plus précise grâce à des index et des technologies qui permettent de mesurer et de comprendre les effets du stress thermique sur les animaux.

RésuméDes montmorillonites cuivriques ont été exposées à des vapeurs de benzène, au cours de cycles de déshydratation, adsorption, désorption de l'excès et réhydratation. La fixation du benzène et sa transformation dans les espaces interfoliaires ont été suivies au moyen d'analyses thermogravimétriques, radiocristallographiques et spectrophotométriques infrarouges. Celles-ci ont permis de mettre en évidence deux réactions, correspondant l'une à l'adsorption d'une molécule de benzène par ion Cu2+, l'autre à trois molécules de benzène. Ce dernier se polymérise dans les espaces interfoliaires avec formation tout d'abord de poly (p-phénylène) puis d'un composé qui pourrait s'apparenter à du graphite.

Il s'agit d'étudier le séchage de milieux poreux, particulièrement le comportement de la surface. Une analyse détaillée, de résultats d'expériences et leurs influences sur la modélisation, est présentée. Les moyens de mesures sont, principalement, une balance électronique, un pyromètre à infrarouge et un analyseur optique d'humidité de surface. Les évolutions de la température et de l'humidité de surface sont obtenues en fonction de la cinétique de séchage. Les résultats permettent, surtout, de caractériser le passage entre la première et la deuxième phase de séchage. Ils permettent, aussi, de mieux poser les conditions aux limites pour la modélisation du phénomène de séchage.

Cette étude présente les principaux résultats d’estimation de paramètres génétiques et de détection de QTL obtenus dans le cadre du programme PhénoFinlait sur les caractères de composition en Acides Gras (AG) et protéines du lait dans trois races bovines (Holstein, Montbéliarde et Normande), deux races ovines (Lacaune et Manech Tête Rousse) et deux races caprines (Alpine et Saanen). La composition du lait est estimée à partir de la spectrométrie dans le moyen infrarouge. Les paramètres génétiques sont estimés à partir des données de 102 000 contrôles laitiers de 22 000 vaches en première lactation, 67 000 contrôles de 20 000 brebis, et 45 000 contrôles de 13 700 chèvres. Ils sont très homogènes entre espèces et entre races. En revanche, ils dépendent beaucoup du mode d’expression des caractères, exprimés en proportion du lait ou de la matière. Exprimés en teneur dans le lait, les AG saturés présentent une héritabilité plus élevée que les insaturés chez les bovins et les ovins, mais l’écart est plus faible quand ils sont exprimés en teneur dans le gras. Chez les caprins, les estimations d’héritabilité sont plus élevées pour les caractères exprimés en teneur dans la matière grasse. Les mesures d’AG sont fortement corrélées entre stades de lactation, à l’exception du premier mois qui apparaît comme un caractère assez différent. Les corrélations génétiques sont positives entre AG saturés et entre AG insaturés. Entre AG saturés et insaturés, les corrélations sont positives pour les AG exprimés en teneur dans le lait mais négatives quand les AG sont exprimés en pourcentage de la matière grasse. Les AG saturés sont très fortement corrélés au taux butyreux du lait. Concernant les protéines, les estimations d’héritabilité sont très élevées pour la bêta-lactoglobuline, assez élevées pour les caséines, plus modérées pour l’alpha-lactalbumine. Concernant les corrélations, il existe une forte analogie entre AG et protéines. Ainsi, les caséines sont fortement corrélées entre elles et fortement liées au taux protéique. Leur corrélation avec les protéines sériques est positive quand les protéines sont exprimées en teneur dans le lait, mais très négatives quand elles sont exprimées en teneur dans les protéines. Les analyses de détection de QTL reposent sur les données de 7 800 vaches, 1 800 brebis et 2 300 chèvres génotypées avec des puces SNP pangénomiques. En moyenne, 9 QTL d’AG ont été détectés par caractère et par race bovine. Les QTL les plus importants ont été trouvés sur les chromosomes 14 (gène DGAT1), 5, 19, 27, 17, 11 et 13. On observe une forte co-localisation de QTL entre AG du même type, reflétant leur origine métabolique commune. Une fraction notable de ces QTL semble partagée entre races. 22 à 29 QTL sont détectés en moyenne pour chaque taux de protéine. Les plus significatifs se situent sur les chromosomes 6 (2 régions QTL, régions des gènes ABCG2 et des caséines), 11 (gène de la bêta-lactoglobuline) et 20 (gène GHR vers 32 Mb, mais aussi vers 58Mb). Le gène DGAT1 affecte également de nombreuses protéines exprimées en teneur dans le lait. Ces résultats indiquent que la composition fine du lait pourrait être modifiée par sélection, même si les grands équilibres entre composants peuvent difficilement être bouleversés. Il est ainsi possible d’augmenter la fraction de caséines dans les protéines. Il est aussi possible d’augmenter la fraction d’AG insaturés dans le lait, mais sans doute au prix d’une diminution du taux butyreux.

Background: Nanotechnology offers an advantage as a green route for synthesis of metal nanoparticles (NPs) with plant extracts as capping agent. Spondias mombin is a fruit-bearing tree and its leaf extracts have been reported to possess anxiolytic, hypoglycaemic, antiepileptic, antipsychotic, sedative, antioxidant, and antimicrobial properties. The objective of the study is to determine the antibacterial potential of a simple non-toxic product of green synthesis of metallic (Ag, Zn and Cu) nanoparticles using the leaf of Spondias mombin aqueous extracts (SMAE) as a reducing and capping agents of the metal ions.Methodology: Nanoparticles were characterized by UV visible spectrophotometeric analysis, Fourier Transform Infra-Red (FT-IR) spectrophotometer and scanning electron microscope (SEM). Antimicrobial activities of synthesized NPs against Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa were determined by agar well diffusion technique.Results: The synthesized NPs varied in colour from dark brown to green and appears dominantly spherical, occasionally rod or triangular shaped with size ranging from 65-90 nm. UV spectroscopy absorption spectra of Ag, Zn and Cu NPs had absorbance peak at 267, 262 and 765 nm respectively. FT-IR spectrometry of Zn NP, Cu NP, and SMAE gave wave number ranging from 895.71-3320.67, 747.02-3225.45 and 658.25-3674.49 respectively. FT-IR analysis showed that SMAE acted as reducing and stabilizing agent while the NPs exhibited lower energy absorption band when compared to the plant extract. The NPs demonstrated higher antimicrobial activities against S. aureus than Ps. aeruginosa and E. coli. The antimicrobial activity was higher with copper NP than Ag and Zn NPs, and also higher than SMAE.Conclusion: The result from this study presents an indication for an alternative means for development of novel antimicrobial agents for clinical and biotechnological applications.Keywords: synthesis, nanoparticles, FT-IR, UV-visible spectrophotometry, antibacterial activitiesFrench Title: Synthèse verte de nanoparticules d'Ag, de Zn et de Cu à partir d'extrait aqueux de feuilles de Spondias mombin et évaluation de leur activité antibactérienneContexte: La nanotechnologie offre un avantage en tant que voie verte pour la synthèse de nanoparticules métalliques (NP) avec des extraits de plantes comme agent de coiffage. Spondias mombin est un arbre fruitier et ses extraits de feuilles possèdent des propriétés anxiolytiques, hypoglycémiques, antiépileptiques, antipsychotiques, sédatives, antioxydantes et antimicrobiennes. L’objectif de l’étude est de déterminer le potentiel antibactérien d’un simple produit non toxique de synthèse verte de nanoparticules métalliques (Ag, Zn et Cu) à l’aide de la feuille d’extraits aqueux de Spondias mombin (SMAE) en tant qu’agent réducteur et coiffant de la ions métalliques.Méthodologie: Les nanoparticules ont été caractérisées par analyse spectrophotométrique UV visible, spectrophotomètre à transformée de Fourier infrarouge (FT-IR) et microscope électronique à balayage (MEB). Lesactivités antimicrobiennes de NP synthétisées contre Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa ont été déterminées par une technique de diffusion sur puits d’agar.Résultats: Les NP synthétisés ont une couleur allant du brun foncé au vert et apparaissent principalement sphériques, parfois en bâtonnets ou en triangles, avec des tailles allant de 65 à 90 nm. Les spectres d'absorption par spectroscopie UV des NP Ag, Zn et Cu présentaient des pics d'absorbance à 267, 262 et 765 nm respectivement. La spectrométrie FT-IR de Zn NP, Cu NP et SMAE a donné un nombre d'onde allant de 895,71 à 3320,67, 747,02 à 3225,45 et 658,25 à 3674,49 respectivement. L'analyse FT-IR a montré que le SMAE agissait en tant qu'agent réducteur et stabilisant, alors que les NP présentaient une bande d'absorption d'énergie inférieure à celle de l'extrait de plante. Les NP ont démontré des activités antimicrobiennes plus élevées contre S. aureus que Ps. aeruginosa et E. coli. L'activité antimicrobienne était plus élevée avec les NP en cuivre que dans les NP Ag et Zn, et également supérieure à celle du SMAE.Conclusion: le résultat de cette étude présente une indication d'un autre moyen de développement de nouveaux agents antimicrobiens pour des applications cliniques et biotechnologiques.Mots-clés: synthèse, nanoparticules, FT-IR, spectrophotométrie UV-visible, activités antibactériennes

Dossier "PhénoFinlait : Phénotypage et génotypage pour la compréhension et la maîtrise de la composition fine du lait Avant-propos Le lait est un produit animal complexe à l’origine de multiples valorisations en alimentation humaine : laits de consommation incluant les laits infantiles, fromages, beurres, crèmes, yaourts, desserts et boissons lactées, ingrédient dans une grande diversité de pâtisseries et de plats cuisinés, etc. Il s’agit donc d’un pilier de l’alimentation humaine y compris à l’âge adulte et ce depuis des milliers d’années. Toutefois, les demandes des consommateurs et de la société ont évolué rapidement ces dernières années et les exigences en matière de qualité des produits se sont complexifiées (Le Bihan-Duval et al 2014). Tout d’abord du point de vue du consommateur, en particulier occidental, l’alimentation doit désormais répondre à une diversité d’attentes. A la demande en « quantité » d’après-guerre, se sont en particulier ajoutées des exigences sanitaires, des exigences organoleptiques, de traçabilité du produit, des exigences nutritionnelles, et après une période « nutrition - santé » (Cniel 2011), une exigence croissante de « naturalité ». De plus, du point de vue du citoyen, la qualité intègre l’environnement, le bien-être animal, les conditions de production. Une partie des consommateurs a d’ailleurs évolué vers une stratégie d’achat « responsable » (Cniel 2011). Simultanément, le lait, bien que bénéficiant d’une image traditionnellement et majoritairement favorable à plusieurs titres, est confronté ces dernières années à des remises en causes parfois virulentes (allergies, intolérances, rejet des matières grasses saturées et trans…) qui s’installent probablement durablement dans les rapports des consommateurs avec le lait (Cniel 2011). Malgré ce contexte exigeant et changeant, jusqu’à aujourd’hui, au-delà des quantités totales en matières grasses et protéiques, peu de dispositifs sont disponibles et mis en œuvre pour suivre, qualifier, voire piloter la composition fine du lait « en sortie de ferme ». Le lait a suivi, avec le développement du secteur laitier, un processus de standardisation conformément au principe du « lait apte à toute transformation », devenant une matière première à laquelle l’application de procédés de fabrication variés donne de la valeur. Ce constat est à moduler pour les filières AOP fromagères. La composition fine du lait, en particulier la variabilité des profils en acides gras et en protéines, n’est pas ou peu valorisée, ni au niveau de la production, ni au niveau de la transformation. Dans le contexte actuel, traiter le lait de manière indifférenciée peut être contre-productif, en particulier si l’on reconsidère la richesse intrinsèque de la matière première « lait » et le fait que la composition du produit final reflète largement la composition du lait d’origine (Lucas et al 2006). Le lait « en sortie de ferme » se situe à la charnière entre l’amont et l’aval des filières laitières et, à ce titre, est idéalement placé pour être une source importante de compétitivité et d’adaptabilité des filières laitières dans leur globalité. Le sujet de la composition fine du lait a bien entendu fait l’objet de travaux bien avant que le programme PhénoFinlait ne soit imaginé et mis en œuvre. Ainsi, les liens entre alimentation et profil en acides gras (Chilliard et al 2007, Couvreur et al 2007, Hurtaud et al 2007) ou encore les variants génétiques des lactoprotéines majeures (Grosclaude et al 1987, Grosclaude 1988) ont été étudiés généralement à partir de dispositifs expérimentaux. Ces connaissances ont servi de point de départ et d’assurance sur la faisabilité et l’intérêt d’engager un programme à grande échelle. L’ambition de PhénoFinlait était alors de transposer ces connaissances et hypothèses en élevages privés avec une grande diversité de systèmes d’alimentation et de coupler cela à une analyse conjointe du déterminisme génétique afin d’apporter aux éleveurs et à leurs filières des outils et des réponses globales. De nombreuses nouvelles références étaient bien évidemment à établir, mais l’un des enjeux majeurs portait et porte toujours sur les possibilités de transfert aux filières. Les développements à la fois de la spectrométrie dans l’infra-rouge et de la sélection génomique ont ouvert de nouvelles portes en matière d’accès à la composition fine du lait à coûts réduits et d’analyses de ses déterminants génétiques.Les travaux pionniers de la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux (Soyeurt et al 2006) ont ainsi ouvert la voie à l’estimation de nombreux composants fins du lait à partir d’une exploitation plus fine des données d’absorbance de la lumière dans le Moyen Infra-Rouge (MIR) principalement. Le principe est simple : la spectrométrie MIR, utilisée pour estimer les taux de matière grasse et protéique en routine dans les laboratoires d’analyse du lait, peut aussi être utilisée pour quantifier individuellement certains composants fins. Des modèles de prédiction sont développés à partir d’un jeu d’échantillons caractérisés à la fois à l’aide d’une méthode d’ancrage et par un spectre MIR. Ces modèles sont ensuite appliqués aux données spectrales telles que celles produites dans le cadre des analyses laitières habituelles de paiement du lait à la qualité et de contrôle laitier. Plusieurs dizaines d’acides gras et protéines peuvent ainsi être estimés avec une précision satisfaisante et à un coût additionnel modeste par rapport aux analyses déjà réalisées en routine. Parallèlement, les avancées dans le domaine de la génomique permettent d’analyser et d’exploiter plus rapidement et plus finement le déterminisme génétique des caractères. Là encore, le principe est relativement simple : deséquations d’estimation du potentiel génétique des animaux pour les différents caractères sont établies à partir d’une population de référence (animaux génotypés et caractérisés d’un point de vue phénotypique). Cette population peut être de taille beaucoup plus restreinte que celle nécessaire pour mettre en œuvre une évaluation génétique « classique ». Par ailleurs, les équations produites permettent de déterminer le potentiel génétique d’un animal sans pour autant qu’il dispose lui-même (ou ses descendants) de phénotype mesuré (Robert-Granié et al 2011). L’un des enjeux en sélection est alors de concevoir et de mettre en œuvre des programmes de caractérisation phénotypique de populations de référence, ce que l’on a appelé des programmes de « phénotypage » à plus ou moins grande échelle. Le programme PhénoFinlait est l’un des premiers grands programmes de phénotypage à haut débit (Hocquette et al 2011) avec ses caractéristiques : phénotypage fin sur la composition du lait, dans des systèmes d’élevage caractérisés, en particulier, par l’alimentation, préalable à un génotypage à haut débit des animaux suivis. Face à ces enjeux pour la filière laitière et ces nouvelles potentialités techniques et scientifiques, les filières laitières bovine, caprine et ovine, les acteurs de l’élevage (conseil en élevage et laboratoires d’analyse du lait) et de la génétique (entreprises de sélection et de mise en place d’insémination), les instituts de recherche et de développement (Inra, Institut de l’Elevage, Actalia) et APIS-GENE ont décidé de se constituer en consortium afin d’unifier leurs efforts et de partager leurs compétences et réseaux. Le consortium, avec le soutien financier d’APIS-GENE, de l’ANR, du Cniel, du Ministère de l’Agriculture (fond dédié CASDAR et Action Innovante), de France AgriMer, de France Génétique Elevage, du fond IBiSA et de l’Union Européenne, a initié début 2008 un programme pour :- analyser la composition fine du lait en acides gras et en protéines par des méthodes de routine et des méthodes d’ancrage ultra-résolutives (protéines) ;- appliquer ces méthodes à grande échelle sur une diversité de systèmes et de races représentatives de la diversité de la ferme France afin d’identifier des facteurs influençant la composition fine du lait ;- optimiser la valorisation des ressources alimentaires et génétiques par le conseil en élevage ;- initier une sélection génomique. Au-delà de ces objectifs, le programme PhénoFinlait a été envisagé comme un investissement majeur et collectif pour les filières laitières françaises afin de leur permettre de conserver ou de développer des avantages compétitifs par la possibilité de mieux valoriser la composition fine et demain ultrafine (grâce à des méthodes plus fines encore que la spectrométrie MIR) du lait. Les bases de données et d’échantillons ont ainsi vocation à être exploitées et ré-exploitées pendant plusieurs années au fur et à mesure des demandes des filières et de l’avancée des connaissances et des technologies d’analyse du lait. D’autres pays se mobilisent également sur cette problématique : Pays-Bas, Nouvelle-Zélande, Danemark et Suède, Italie, Belgique, etc. Ce dossier de la revue Inra Productions Animales fait état des principales productions issues à ce jour du programme PhénoFinlait. Il n’a pas vocation à couvrir exhaustivement les résultats produits. En particulier, nous ne présenterons pas systématiquement l’ensemble des résultats pour l’ensemble des espèces, races et composants. Néanmoins, nous nous sommes attachés à présenter à travers trois articles de synthèse et un article conclusif les principales avancées permises par ce programme à partir d’exemples pris dans les différentes filières. Gelé et al, débutent ce dossier par une présentation du programme dans ses différents volets, depuis la détermination des élevages et animaux à suivre jusqu’à la collecte et la conservation d’échantillons (de lait et de sang), en passant par l’enregistrement en routine des spectres MIR, des conditions d’alimentation, le prélèvement d’échantillons de sang puis, plus tard, le génotypage sur des puces pangénomiques. Cet article développe plus particulièrement la méthodologie mise en place pour déterminer la composition du lait en acides gras etprotéines à partir de spectres MIR. Enfin, il dresse un bilan des données collectées, permettant d’actualiser les références sur la caractérisation des troupeaux, des femelles laitières, des régimes alimentaires, et du profil des laits produits dans les trois filières laitières françaises. Legarto et al, présentent ensuite les résultats relatifs à l’influence des facteurs physiologiques (stade de lactation...), alimentaires (à travers des typologies de systèmes d’alimentation), raciaux et saisonniers, sur les profilsen acides gras. Ces résultats mettent en évidence de nombreuses sources de variation de la composition du lait qui pourront être exploitées à différentes échelles : animal, troupeau et bassin de collecte. Enfin, Boichard et al, présentent une synthèse de l’analyse du déterminisme génétique des acides gras d’une part et des protéines d’autre part. Cette synthèse aborde les estimations de paramètres génétiques tels que l’héritabilité et les corrélations génétiques entre caractères de composition fine entre eux, et avec les caractères de production. Ces résultats permettent en particulier de définir les potentialités de sélection ainsi que les liaisons génétiques à considérer. Ces analyses ont aussi permis de mesurer l’importance du choix de l’unité d’expression des teneurs (en pourcentage de la matière grasse ou protéique, ou en pourcentage dans le lait). Dans une dernière partie, cet article présente les analyses de détection de QTL avec une analyse des co-localisations entre races, entre composants et avec des gènes majeurs connus. RéférencesBoichard D., Govignon-Gion A., Larroque H., Maroteau C., Palhière I., Tosser-Klopp G., Rupp R., Sanchez M.P., Brochard M., 2014. Déterminisme génétique de la composition en acides gras et protéines du lait des ruminants. In : PhénoFinlait : Phénotypage et génotypage pour la compréhension et la maîtrise de la composition fine du lait. Brochard M., Boichard D., Brunschwig P., Peyraud J.L. (Eds). Dossier, INRA Prod. Anim., 27, 283-298. Chilliard Y., Glasser F., Ferlay A., Bernard L., Rouel J., Doreau M., 2007. Diet, rumen biohydrogenation, cow and goat milk fat nutritional quality: a review. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 109, 828-855. Cniel, 2011. Lait, produits laitiers et société : France 2025 – Prospective collective. Note de synthèse sur les évolutions probables, juillet 2011. Couvreur S., Hurtaud C., Marnet P.G., Faverdin P., Peyraud J.L., 2007. Composition of milk fat from cows selected for milk fat globule size and offered either fresh pasture or a corn silage-based diet. J. Dairy Sci., 90, 392-403. Gelé M., Minery S., Astruc J.M., Brunschwig P., Ferrand M., Lagriffoul G., Larroque H., Legarto J., Martin P., Miranda G., Palhière I., Trossat P., Brochard M., 2014. Phénotypage et génotypage à grande échelle de la composition fine des laits dans les filières bovine, ovine et caprine. In : PhénoFinlait : Phénotypage et génotypage pour la compréhension et la maîtrise de la composition fine du lait. Brochard M., Boichard D., Brunschwig P., Peyraud J.L. (Eds). Dossier, INRA Prod. Anim., 27, 255-268. Grosclaude F., Mahé M.F., Brignon G., Di Stasio L., Jeunet R., 1987. A Mendelian polymorphism underlying quantitative variations of goat αS1-casein. Génét. Sel. Evol., 19, 399-412. Grosclaude F., 1988. Le polymorphisme génétique des principales lactoprotéines bovines. Relations avec la quantité, la composition et les aptitudes fromagères du lait. INRA Prod. Anim., 1, 5-17. Hocquette J.F., Capel C., David V., Guemene D., Bidanel J., Barbezant M., Gastinel P.L., Le Bail P.Y., Monget P., Mormede P., Peyraud J.L., Ponsart C., Guillou F., 2011. Les objectifs et les applications d’un réseau organisé de phénotypage pour les animaux d’élevage. Renc. Rech. Rum., 18, 327-334. Hurtaud C., Peyraud J.L., 2007. Effects of feeding camelina (seeds or meal) on milk fatty acid composition and butter spreadability. J. Dairy Sci., 90, 5134-5145. Le Bihan-Duval E., Talon R., Brochard M., Gautron J., Lefevre F., Larzul C., Baeza E., Hocquette J.F., 2014. Le phénotypage de la qualité des produits : enjeux de société, scientifiques et techniques. In : Phénotypage des animaux d’élevage. Phocas F. (Ed). Dossier, INRA Prod. Anim., 27, 223-234. Legarto L., Gelé M., Ferlay A., Hurtaud C., Lagriffoul G., Palhière I., Peyraud J.L., Rouillé B., Brunschwig P., 2014. Effets des conduites d’élevage sur la composition en acides gras du lait de vache, chèvre et brebis évaluéepar spectrométrie au moyen infrarouge. In : PhénoFinlait : Phénotypage et génotypage pour la compréhension et la maîtrise de la composition fine du lait. Brochard M., Boichard D., Brunschwig P., Peyraud J.L. (Eds).Dossier, INRA Prod. Anim., 27, 269-282. Lucas A., Rock E., Chamba J.F., Verdier-Metz I., Brachet P., Coulon J.B., 2006. Respective effects of milk composition and the cheese-making process on cheese compositional variability in components of nutritionalinterest. Lait, 86, 21-41. Robert-Granié C., Legarra A., Ducrocq V., 2011. Principes de base de la sélection génomique. In : Numéro spécial, Amélioration génétique. Mulsant P., Bodin L., Coudurier B., Deretz S., Le Roy P., Quillet E., Perez J.M. (Eds). INRA Prod. Anim., 24, 331-340. Soyeurt H., Dardenne P., Dehareng F., Lognay G., Veselko G., Marlier M., Bertozzi C., Mayeres P., Gengler N., 2006. Estimating fatty acid content in cow milk using mid-infrared spectrometry. J. Dairy Sci., 89, 3690-3695.

L'authentification des pratiques d'élevage par des analyses rapides du lait et/ou du fromage est une préoccupation de nombreuses filières laitières depuis plusieurs années. Les techniques de spectroscopie dans le visible (VIS) et l’infrarouge (IR) ont été proposées comme outils d’authentification prometteurs en raison de leur rapidité et de leur faible coût qui permettent une application en routine. L’objectif de cette synthèse est de faire un point sur les connaissances concernant l’authentification de l’alimentation des vaches laitières en utilisant la spectroscopie (dans le VIS, le proche IR (SPIR) et le moyen IR (MIR)) sur le lait et le fromage. La spectroscopie IR permet de discriminer des laits ou des fromages issus de régimes contrastés avec une précision fréquemment supérieure à 90 %. Appliquée au lait, la SPIR seule présente des précisions légèrement inférieures à celles de la MIR lorsqu’elle ne tient pas compte du spectre VIS. La précision de la spectroscopie IR est largement réduite lorsqu’elle est utilisée pour discriminer des rations peu contrastées. Pour faire face à cette limite, des avancées récentes proposent d’utiliser la MIR sur le lait pour prédire des indicateurs de la proportion des différents aliments dans la ration des vaches. Des résultats prometteurs ont été obtenus, notamment pour prédire la proportion d’herbe pâturée dans la ration. Un exemple d’utilisation de la MIR pour authentifier, à l’échelle d’un territoire, la composition de la ration des troupeaux laitiers est fourni et les atouts et les faiblesses de cette application sont analysés.

Incandescent materials emit optical radiation that can cause cataracts, especially in industrial processes. This risk must be assessed to help employers choose an effective means of protecting workers. Where possible, this is done by software simulation. Otherwise, near-infrared irradiance must be measured at the worker’s eye. Since radiometers and spectroradiometers are too expensive for most preventers, a novel and virtually free method has been proposed. Using a photograph, it assesses irradiance by summing the irradiance corresponding to each pixel representing the opaque glowing materials in the image. Pixel irradiance is evaluated from the radiance of the colored body whose temperature and emissivity correspond to the pixel color, weighted by the geometric configuration associated with the pixel in the camera perspective. The first principle – converting pixel color to radiance – was the subject of a first paper. This paper presents the second principle: calculating irradiance at the eye from pixel radiance. This method is accurate enough to assess cataract risk, thereby helping employers to protect workers. An easy and inexpensive way to calibrate the camera is under investigation in view to making it widespread. Les matériaux incandescents émettent des rayonnements optiques capables de causer des cataractes, en particulier dans certaines industries. Les employeurs doivent en évaluer le risque et en protéger les travailleurs. Lorsque le risque ne peut être évalué par simulation informatique, il devient nécessaire de mesurer l’éclairement dans le proche infrarouge, au niveau de l’œil du travailleur. Or, les appareils pour le mesurer – radiomètres et spectroradiomètres – sont trop onéreux pour la majorité des préventeurs. Une nouvelle méthode a été proposée pour évaluer cet éclairement sur la base d’une photographie de la situation de travail, telle que peuvent en fournir les smartphones. Pour tout pixel dans cette image, associé à une matière incandescente opaque, la température et l’émissivité d’un corps coloré de la même couleur que la sienne lui sont attribuées, de même que son facteur de forme selon la perspective de la caméra. L’éclairement recherché est alors la somme, pour tous ces pixels, de la luminance associée au corps coloré pondérée par le facteur de forme. Cette méthode virtuellement gratuite se révèle assez précise pour évaluer le risque et aider l’employeur à prendre les mesures de sécurité adéquates. Pour répandre cette méthode, nous travaillons à lui adjoindre un moyen facile et accessible d’étalonner la caméra.

La serre tunnel agricole classique est largement répandue dans les pays méditerranéens malgré les insuffisances qu’elle présente, notamment la surchauffe pendant le jour et le refroidissement nocturne intense, qui parfois se traduit par l’inversion thermique interne. La serre chapelle habillée en verre est relativement plus performante, mais son évolution reste lente en raison de son coût d’investissement et son amortissement. La serre agricole a pour objectifs de créer un microclimat favorable aux exigences et à la croissance des plantes à partir des conditions climatologiques environnantes ; de produire en fonction des calendriers culturaux des fruits, légumes et fleurs hors saison à bon marché et largement disponibles le long de l’année. Elle est définie par son architecture structurelle et fonctionnelle, par la qualité optique, thermique et mécanique de sa paroi et par les moyens techniques d’accompagnement. La serre est considérée comme un milieu confiné où plusieurs composantes s’échangent entre elles et dont les principaux facteurs intervenant sont: la lumière, la température et l’humidité relative. La culture protégée s’échauffe bien plus qu’à l’air libre grâce à la présence de la paroi faisant barrière aux influences néfastes des vents et des variations climatiques environnantes, ainsi qu’à la réduction de la convection de l’air intérieur. Cet état d’évolution thermique est fonction du degré d’étanchéité de la couverture et de ses caractéristiques physiques, pour être transparente aux rayonnements solaires, absorbante et réfléchissante des rayonnements infrarouges émis par le sol, d’où l’effet de piégeage des radiations solaires autrement appelé «effet de serre». Nous proposons dans cet article la modélisation du système serre dynamique, la caractérisation et l’analyse du comportement thermique de la paroi des deux serres expérimentales, l’une en polyéthylène (serre tunnel) et l’autre en verre (serre chapelle) à travers l’expérimentation et la simulation couronnées enfin par l’identification de l’évolution du coefficient (K) des déperditions thermiques à travers la paroi.