Plateformes et installations

La recherche à l'INAF
Plateformes et installations


L'INAF appuie la recherche et l'innovation des projets de ses membres en mettant à leur service des professionnels et des équipements et installations à la fine pointe de la technologie.

Appuyer la recherche
par l'expertise et l'innovation


Nos équipes de professionnels sauront répondre à vos besoins personnalisés pour propulser votre recherche et appuyer les membres de votre équipe dans le développement de protocoles.

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Un parc d'équipements et d’'installations spécialisés
 à votre portée !


Nos services de laboratoires sont pilotés par une équipe de professionnels de recherche possédant de nombreuses années d’expériences dans le développement de protocoles et d’analyses adaptés aux besoins variés de nos membres. Nos équipes travaillent avec vous selon le niveau d’autonomie que vous souhaitez, que ce soit une prise en charge totale de votre protocole ou la formation des membres de votre équipe de recherche à des équipements particuliers.

Plateforme analytique


Valoriser les produits par une connaissance détaillée de leur composition

Les services de chimie analytique des aliments reposent sur un ensemble d’équipements de pointe permettant la caractérisation et la quantification d’une large gamme de molécules fonctionnelles et bioactives issues de diverses matrices alimentaires.  Qu’il s’agisse de sucres, de protéines, de lipides, d’acides organiques ou encore de polyphénols, plusieurs molécules d’intérêt peuvent être analysées par les experts de l’INAF.

Hormis les molécules d’origine alimentaire, la plateforme de chimie analytique est également reconnue pour la réalisation d’analyses d’échantillons biologiques variés (urine, plasma, tissus, fèces) afin de valider l’effet de la consommation d’aliments spécifiques sur les fonctions métaboliques et la santé du consommateur. De 2016 à 2020, ce service a aidé une cinquantaine d’industriels québécois et canadiens à mieux caractériser leurs produits dans le but de développer des produits scientifiquement validés se démarquant sur le marché. Au niveau académique, son personnel hautement qualifié a été en soutien à une quarantaine d’équipes de recherche et a permis la réalisation de plus de 300 projets.

Services

  • Polyphénols totaux (Folin-Ciocalteu) par spectrophotométrie
  • Profil polyphénols par UHPLC-MS/MS
  • Proanthocyanidines totales (DMAC) par spectrophotométrie
  • Profil proanthocyanidines par HPLC avec détecteur à fluorescence (FLD)
  • Anthocyanes totales (différence de pH) par spectrophotométrie
  • Profil anthocyanes par HPLC avec détecteur UV (DAD)
  • Pouvoir antioxydant (H-ORAC) par fluorimétrie
  • Profil des sucres par HPLC avec détecteur à indice de réfraction (RID)
  • Profil des acides organiques par HPLC avec détecteur à indice de réfraction (RID)
  • Profil des acides organiques par HPLC avec détecteur UV (DAD)
  • Profil des acides gras volatils par GC avec détecteur à ionisation de flamme (FID)

Équipements

Chromatographe ionique

Chromatographe gazeux – Détecteur à ionisation de flamme (GC-FID)

Chromatographe liquide – détecteur UV, détecteur à fluorescence et détecteur à indice de réfraction (HPLC-DAD-FLD-RID)

Calorimètre différentiel à balayage

Chromatographe par perméation de gel / chromatographe d’exclusion stérique (OMNISEC)

Chromatographe liquide – détecteur UV, détecteur à indice de réfraction et détecteur à diffusion de lumière par évaporation détecteur (HPLC-UV-RID-ELSD)

Chromatographe liquide de protéine rapide (FPLC)

Chromatographe gazeux – spectromètre de masse – détecteur à fluorescence (GC-MS-FID)

Projets réalisés

Exemples de projets réalisés :

Références additionnelles :

Responsables de plateforme :

Plateforme de digestion in vitro


Études précliniques réalistes sur les impacts de la digestion et du microbiote sur les ingrédients santé ou les aliments fonctionnels. 

L’INAF est le site en Amérique qui possède le plus de modèles de digestion in vitro sous un même toit. Nos cinq modèles de digestion permettent de répondre à une variété de besoins de l’industrie en étudiant la digestion et en simulant une flore intestinale.

Avec ces différents modèles de digestion, cette plateforme permet de mimer de manière quasi parfaite le système digestif allant de l’estomac jusqu’aux intestins. Cette simulation permet de connaître, entre autres, la proportion de molécules assimilées, de tester des formules galéniques, d’évaluer le potentiel de pré – et probiotiques, d’identifier les métabolites produits lors de la digestion et de déterminer l’influence du composé ou de ses dérivés sur le microbiote intestinal. Depuis 2016, la plateforme a permis de réaliser une quarantaine de projets d’envergure, ainsi qu’une dizaine de projets industriels financés par l’industrie.

La survie et l’identification des micro-organismes : des données essentielles

Au volet « digestion in vitro », s’ajoute le volet « diversité microbienne » visant à caractériser et à quantifier la diversité des communautés microbiennes contenues dans une large gamme de produits alimentaires. Grâce aux outils de la microbiologie conventionnelle et à notre plateforme génomique, il est possible de caractériser en détail l’écosystème microbien d’un aliment fermenté, d’une capsule contenant un mélange de probiotiques ou d’un microbiote intestinal. Autre élément distinctif de nos services : les utilisateurs ont accès à une collection unique de souches de bactéries lactiques pouvant être mises à profit dans la formulation d’aliments ou de compléments probiotiques.

Services

Digestion gastrique et/duodénale pour criblage rapide de plusieurs molécules

    • Libération des nutriments contenus dans une matrice
    • Stabilité et activité des biomolécules
    • Taux de survie des probiotiques
    • Profil de libération des ingrédients santé encapsulés

Digestion gastro-intestinale avec le modèle de simulation dynamique TIM pour digestion quasi-réel de molécules

      • Non-digestibilité d’une molécule
      • Libération des nutriments contenus dans une matrice
      • Solubilité et/ou digestibilité des molécules
      • Niveau et vitesse d’assimilation des ingrédients santé
      • Stabilité et activité des biomolécules
      • Taux de survie des probiotiques
      • Profil de libération des ingrédients santé encapsulés
      • Innocuité de nouveaux ingrédients santé
      • Impact d’un supplément enzymatique sur l’assimilation des molécules

Simulation du microbiote intestinal pour criblage rapide de plusieurs molécules sur une période de 24h avec le système de simulation statique

    • Détermination des composés secondaires produits lors d’une mise en contact d’une molécule avec un microbiote intestinal
    • Évaluation de la production des métabolites microbiens lors de l’ajout d’une molécule ou d’une bactérie 

Simulation du microbiote intestinal pour criblage de plusieurs molécules sur une période de 1 à 4 jours avec le PolyFermS

    • Impact d’une molécule ou d’une bactérie sur la diversité du microbiote intestinal luminal
    • Évaluation de la production des métabolites microbiens lors de l’ajout d’une molécule ou d’une bactérie dans un environnement simulant le gros intestin

Simulation d’un tractus gastro-intestinal complet pour l’analyse d’une prise quotidienne répétée de 5 à 14 jours avec le M-SHIME

    • Impact d’une molécule sur la diversité du microbiote intestinal luminal, ainsi que cela se retrouvant dans la couche de mucine
    • Évaluation de la production des métabolites microbiens lors de l’ajout d’une molécule dans un environnement simulant le gros intestin
    • Stabilité des biomolécules dans les diverses sections du gros intestin (côlon ascendant, transverse et descendant)

Laboratoire de confinement de niveau 2

    • Utilisation de nos installations (enceintes biologiques, incubateurs) pour la manipulation de selles ou de sections de l’intestin d’animaux ou d’humains

Équipements

Modèle de digestion in vitro – TIM

Modèle de digestion in vitro SHIME

Système PolyFermS

Chambre anaérobe

Avantages d'effectuer une étude préclinique avec nous

Avantages d’employer nos services et d’effectuer des études précliniques en utilisant nos modèles de digestion in vitro

  • Des expérimentations effectuées par des experts :
  • Aucune contrainte éthique liée aux expérimentations (comparativement aux études chez l’humain et animales)
  • Contrôle des paramètres de digestion
  • Prélèvements faciles, à divers stades de la digestion
  • Grande reproductibilité des résultats
  • Coûts réduits

Projets réalisés

Exemples de projets réalisés :

Modèle TIM-1
  • Digestibility and Prebiotic Properties of Potato Rhamnogalacturonan I Polysaccharide and Its Galactose-Rich Oligosaccharides/Oligomers Carbohydrate Polymers, 2015, 136, pp 1074-1084.
  • Bioaccessibility and Digestive Stability of Carotenoids in Cooked Eggs Studied Using a Dynamic in Vitro Gastrointestinal Model, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63 (11), pp 2956–2962.
  • Bioaccessible Antioxidants in Milk Fermented by Bifidobacterium longum subsp. longum Strains, BioMed Research International, 2015, 12 pages.
  • Bacteriocinogenic Properties and in Vitro probiotic Potential of Enterococci from Tunisian Dairy Products, Arch. Micobiol., 2014, 196(5), 331-344.
  • Comparison of Nitrogen Bioaccessibility from Salmon and Whey Protein Hydrolysates using a Human Gastrointestinal Model (TIM-1), Functional Foods in Health and Disease, 2014, 4(5), pp 222-231.
  • Pediococcus acidilactici UL5 and Lactococcus lactis ATCC 11454 Are Able to Survive and Express their Bacteriocin Genes under Simulated Gastrointestinal Conditions. Journal of Applied Microbiology, 2013, 116(3), pp 677-688.
  • In Vitro Digestion of Proteins and Growth Factors in a Bovine Whey Protein Extract as Determined Using a Computer-Controlled Dynamic Gastrointestinal System (TIM-1), Journal Food Digestion, 2011, 2, pp 13-22.
  • Study of the Physicochemical and Biological Stability of Pediocin PA-1 in the Upper Gastrointestinal Tract Conditions using a Dynamic in Vitro Model, Journal of Applied Microbiology, 2010, 109, pp 54-64.
  • Viability of Probiotic Bacteria in Maple Sap Products under Storage and Gastrointestinal Conditions, Bioresource Technology, 2010, 101, pp 7966-7972.
Modèle PolyFermS
  • Digestibility and Prebiotic Properties of Potato Rhamnogalacturonan I Polysaccharide and Its Galactose-Rich Oligosaccharides/Oligomers Carbohydrate Polymers, 2015, 136, pp 1074-1084.
  • Survival and Metabolic Activity of Pediocin Producer Pediococcus acidilactici UL5: Its Impact on Intestinal Microbiota and Listeria monocytogenes in a Model of the Human Terminal Ileum, Microbial Ecology, 2015.
  • Growth, Acid Production and Bacteriocin Production by Probiotic Candidates under Simulated Colonic Conditions, Journal of Applied Microbiology, 2013, 114, pp 877-885.
  • Stability and Inhibitory Activity of Pediocin PA-1 Against Listeria sp. in Simulated Physiological Conditions of the Human Terminal Ileum, Probiotics & Antimicrobial Proteins, 2012, 4, pp 250-258.
  • New three-stage in vitro model for infant colonic fermentation with immobilized fecal microbiota, FEMS Microbiology Ecology, 2006, 57, pp 324-336.
  • Immobilization of Infant Fecal Microbiota and Utilization in an in vitro Colonic Fermentation Model, Microbiology Ecology, 2004, 48, pp 128-138.

Responsables de plateforme :

Membre de l'INAF - Camille Cavestri

Cavestri

Camille

Coresponsable de la plateforme de digestion in vitro

Université Laval

Test texte après équipe

Plateforme métabolomique


Identification de l’ensemble des biomolécules se retrouvant dans un échantillon

Notre plateforme de métabolomique met à la disposition des équipes de recherche et des entreprises des services d’analyses métabolomiques par spectrométrie de masse à haute résolution, ciblées ou non ciblées, afin d’étudier les processus biologiques de transformation des petites molécules et de caractériser des échantillons complexes.

Services

Analyses semi-ciblées et non ciblées par UHPLC-MS :

  • Comparaison du profil métabolique de sujets humains/animaux
  • Caractérisation d’extraits
  • Recherche et identification de biomarqueurs
  • Caractérisation et identification de métabolites purifiés

Support et formation en analyse de données (génomique, métagénomique et métabolomique)

Équipement

Chromatographe liquide à ultra haute performance – détecteur de fluorescence (UHPLC-Fluo-Orbitrap)

Chromatographe liquide à ultra haute performance – spectromètre de mobilité ionique – détecteur UV (UHPLC-IMS-PDA-QToF)

Responsables de plateforme :

Unité d'investigation clinique


L’Unité d’investigation clinique (UIC) de l’INAF est la plus grande unité d’études cliniques nutritionnelles au Canada. Elle est reconnue tant au Canada qu’à l’international.

L’UIC est doté d’infrastructures uniques, d’équipements à la fine pointe et de ressources humaines hautement qualifiées qui permettent la réalisation de toutes les étapes d’un projet de recherche nutritionnelle chez l’humain.  Les installations actuelles permettent également de réaliser plusieurs projets de recherche simultanément incluant des projets multicentriques qui impliquent la participation de plusieurs centres de recherche au Canada et à l’extérieur du Canada. À ce titre, les chercheurs de l’UIC ont collaboré jusqu’à présent à plus d’une douzaine de projets de ce genre avec des équipes de recherche du Canada, des États-Unis et de la France.

Les participants aux projets de recherche de l’UIC sont âgés de 3 à 70 ans et proviennent majoritairement de la grande région de Québec (Capitale Nationale /Chaudière-Appalaches). Les projets s’adressent à une vaste clientèle : femmes, hommes et jeunes enfants; caractérisés ou non par de l’embonpoint ou de l’obésité, en bonne santé ou présentant des problématiques de santé particulières telles que du diabète, de l’hypercholestérolémie et de l’hypertension. L’encadrement unique offert par le personnel de recherche de l’UIC (chercheurs, médecins, professionnels de recherche, nutritionnistes et infirmières de recherche), jumelé aux nombreux avantages de participer aux projets de recherche de l’UIC (bilan de santé, évaluation nutritionnelle et conseils personnalisés, aliments, repas complets ou suppléments fournis gratuitement dans certains projets, participation à des ateliers de groupes ou des rencontres personnalisées, référence médicale au besoin, compensation financière pour certains projets) font en sorte que  plusieurs volontaires de recherche décident de participer à plus d’un projet de recherche à l’UIC.

Depuis son inauguration en 2003, plus de 100 projets impliquant au-delà de 8000 participants ont été réalisés à l’UIC dont 27 projets d’intervention nutritionnelle partiellement ou totalement contrôlés (aliments ou repas partiellement ou entièrement fournis aux participants). Le coût en nourriture pour l’ensemble de ces projets s’élève à plus de 800 000.00$

Domaines d'intérêt des membres-chercheurs de l'UIC

L’UIC regroupe une quinzaine de membres-chercheurs de notre Institut. Voici leurs principaux domaines d’intérêt :

  • Maladies cardiovasculaires
  • Diabète
  • Obésité
  • Comportements alimentaires et gestion du poids
  • Maladies liées au vieillissement (cognition, vieillissement cérébral…)
  • Microbiome et santé digestive
  • Immunité
  • Santé de la femme
  • Nutrition et grossesse
  • Nutrition sportive

Complexe culinaire de l'INAF


Depuis avril 2018, l’INAF s’est doté de nouvelles infrastructures de recherche transdisciplinaires dont un Complexe culinaire comprenant plus espaces de niveau professionnel tels que décrit ci-dessous.

Ces installations de pointes permettent de réaliser des travaux conjuguant les sciences culinaires, les sciences comportementales, les sciences de la nutrition, de la santé et de la consommation.

Cuisine atelier

Cuisine-laboratoire comprenant un ilot de démonstration et huit ilots indépendants pouvant accueillir de 16 à 24 utilisateurs (adultes et enfants)

À quoi sert la cuisine atelier de l’INAF :

  • À des travaux de recherche visant à étudier l’aliment en tant que véhicule de goût et de santé et ultimement, à développer des produits à la fois sains et savoureux qui pourront être mis à la disposition des consommateurs via les marchés de détail et les services alimentaires institutionnels.
  • À des travaux visant le développement de nouveaux produits innovants répondants aux besoins des consommateur, par le biais d’activités de cocréation culinaire impliquant des chefs cuisiniers, des experts dans les domaines des sciences et technologies alimentaires et de la nutrition, des industriels et des consommateurs/usagers.
  • À des travaux de recherche visant à démontrer et à mettre en pratique les principes de la saine alimentation en étudiant les facteurs qui influencent les choix alimentaires et en développant des programmes d’intervention favorisant l’adoption de saines habitudes alimentaires tels que l’acquisition des compétences culinaires.
  • À accueillir les jeunes des camps d’été de l’INAF (Camp Aliment’Terre 10-12 ans et Camp Jeunes Foodies 13-15 ans). Ces camps permettent aux jeunes de découvrir les aliments, leur cheminement de la terre à la table et le plaisir de cuisiner tout en développant leur créativité.

Équipements disponibles :

  • 8 cuisinières au gaz de marque « Garland »
  • 2 salamandres au gaz de marque « Garland »
  • Un four mixte de marque « RATIONAL » (four « combi »)
  • Une emballeuse sous-vide de marque « SIPROMAC »
  • 4 thermocirculateurs de marque «Polyscience »
  • 4 Thermomix
  • Réfrigérateurs sous-comptoir à chaque ilot
  • Une machine à glace
  • Une chambre froide à 4 C
  • Un garde-manger de type « walk-in »
  • Un lave-vaisselle de marque « Hobart »
  • Petits équipements, vaisselles et accessoires de cuisine

Salle à manger

Salle de 24 places attenante à la cuisine atelier et pouvant être aménagée de différentes façons afin de répondre aux besoins des utilisateurs :

  • Salle à manger pour les groupes-utilisateurs de la cuisine atelier
  • Salle d’idéation et de création
  • Salle de focus group
  • Salle d’observation/de consommation pour l’étude des comportements alimentaires
  • Salle d’éducation et d’information pour le grand public (sciences culinaires, gastronomie, saines habitudes alimentaires)

Coin « bar » connexe à la salle à manger

Laboratoire

Ce laboratoire est équipé d’instruments d’analyse de pointe pour quantifier les caractéristiques déterminant l’appréciation des aliments, soit la texture, l’apparence et le goût.

À quoi sert le laboratoire :

  • À réaliser des travaux novateurs en chimie alimentaire et en rhéologie pour étudier les multiples impacts de la composition et de la structure des aliments sur la réponse sensorielle et sur les propriétés nutritionnelles (étudier l’aliment en tant que « véhicule » pour les molécules de goût et de santé). Les travaux porteront entre autres sur les produits laitiers, les boissons et les produits de boulangerie mais également sur d’autres « véhicules » alimentaires.
  • À effectuer des travaux de recherche sur l’impact des procédés de préparation alimentaire en conditions industrielles et non industrielles sur les qualités organoleptiques ainsi que sur la préservation de la biodisponibilité des ingrédients bioactifs bénéfiques pour la santé.
  • À étudier l’impact de certaines nouvelles tendances culinaires, par exemple la cuisson sous vide et l’usage d’ingrédients industriels (gélifiants, extraits aromatiques, etc.), sur les propriétés nutritionnelles et sensorielles des aliments développés par les cuisiniers professionnels.

Équipements disponibles :

  • Œil électronique (IRIS VA400 Visual analyzer, Alpha Mos)
  • Texturomètre (TA XTPlusC Texture Analyzer 650H, Texture Technologies)
  • Viscosimètre /rhéomètre (MCR 92 Modular compact rheometer, Anton Paar)
  • Balance de précision (Sartorius Entris II, 3200 g x 10 mg)
  • pH mètre (A211 Orion Star Benchtop meter)
  • Plaques à induction (1440W mirage, Vollrath)

Espace lounge

Espace qui se veut convivial et chaleureux et qui permet aux différents utilisateurs de la cuisine atelier et de la salle à manger de s’installer confortablement pour échanger, lire de la documentation, consulter ou effectuer du travail à ordinateur. Cet espace, situé à l’entrée du 2e étage du complexe, est connexe à la salle à manger.

Espace multifonctionnel

Cette salle avec estrades et coussins est munie de tables sur roulettes et de chaises empilables. Elle peut facilement être aménagée de différentes façons afin de répondre aux besoins des utilisateurs :

  • Salle d’idéation et de création
  • Salle de focus group
  • Salle de conférence/de réunion/d’atelier

Qui peut utiliser les installations du Complexe culinaire :

  • Membre-chercheurs de l’INAF/Membre-chercheurs associés à l’INAF
  • Collaborateurs externes (chercheurs de disciplines académiques variées et issus d’organisations académiques et gouvernementales)
  • Industriels
  • HRI (restaurateurs, hôteliers, institutions et autres acteurs de l’industrie de la restauration (secteurs privés et publics)
  • Chefs cuisiniers, « foodies »
  • Grand public (activités de transfert des connaissances)