A falta de consenso na literatura acerca dos efeitos tóxicos do chumbo no sistema auditivo é notória, tanto em estudos clínicos quanto experimentais. Em adição, tem sido relatado que o ferro apresenta um efeito protetor na toxicidade cerebral causada pelo chumbo. Assim, estudos clínicos e bioquímicos têm sido realizados no intuito de compreender a relação entre o chumbo e o sistema auditivo, bem como identificar possíveis substâncias protetoras para a toxicidade deste metal. Neste sentido, no presente estudo verificou-se o processo maturacional do nervo auditivo e tronco encefálico, associado à análise proteômica da porção auditiva do tronco encefálico de ratos expostos a acetato de chumbo e suplementados com sulfato ferroso. O experimento foi realizado por seis semanas com 30 ratos (Rattus norvergicus, variedade Wistar) machos, recém-desmamados, divididos em seis grupos de cinco animais cada, sendo um controle, que recebeu água deionizada; dois grupos experimentais que receberam 100 mg/L de Pb(CH3COO)2 na água de beber, sendo administrado simultaneamente para um deles 20 mg/kg de FeSO4 a cada dois dias; dois grupos que receberam a dose de 400 mg/L de Pb (CH3COO)2 na água de beber, onde para um deles foi administrado simultaneamente 20 mg/kg de FeSO4 a cada dois dias e um grupo experimental que recebeu água deionizada e uma solução de 20 mg/kg de FeSO4 a cada dois dias. O processo maturacional do sistema auditivo foi verificado por meio da análise do Potencial Evocado Auditivo de Tronco Encefálico (PEATE) em dois momentos distintos, antes e depois da exposição ao chumbo. Os animais foram então sacrificados, coletado sangue e removido o tronco encefálico. A concentração de chumbo no sangue e tronco encefálico, apresentou um efeito dose-resposta, confirmado pela alta correlação entre a concentração nos dois compartimentos (r2=0,905, p<0,0001), tendo o sulfato ferroso reduzido a concentração de chumbo no sangue e no tecido, embora a diferença só tenha sido significativa para o sangue grupo que recebeu 100 mg/L de Pb(CH3COO)2). Com relação ao PEATE observou-se diferença estatisticamente significativa para o interpico I-II (p=0,049) nos grupos experimentais 100 mg/L Pb(CH3COO)2 e 400 mg/L Pb(CH3COO)2 e interpico I-IV, quando comparados os grupos 100 mg/L Pb(CH3COO)2 e 100 mg/L Pb(CH3COO)2 + FeSO4 (p=0,033). A análise proteômica apontou uma diminuição considerável no número de spots proteicos detectados em todos os grupos experimentais em relação ao controle, bem como uma redução na expressão do padrão proteico. Assim, o presente estudo reforça a hipótese do papel deletério do chumbo nas dosagens de 100 e 400 mg/L de Pb (CH3COO)2 na maturação do nervo auditivo e região do núcleo coclear, com possível efeito protetor do ferro. A análise proteômica do tronco encefálico de ratos demonstrou que o acetato de chumbo altera a expressão proteica desta estrutura, contudo o efeito protetor do sulfato ferroso não foi confirmado nas proteínas identificadas. / There is a lack of consensus in the literature about the toxic effects of lead in the auditory system, both in clinical and experimental studies. In addition to that, it has been reported that iron has a protective effect on brain toxicity caused by lead. Therefore, clinical and biochemical studies have been carried out to understand the relationship between Pb and the auditory function, as well as if the ferreous sulfate as an otoprotectant. In this study the maturational process of the auditory nerve and brainstem and the proteomic profile of the auditory portion of the brainstem of rats exposed to lead and supplemented with iron were evaluated. The experiment was carried out for six weeks with 30 wealing rats (Rattus norvegicus, Wistar), divided into six groups of five animals each: a control group that received deionized water; two experimental groups receiving 100 mg/L Pb(CH3COO)2 in drinking water, being given 20 mg/kg FeSO4 simultaneously to one of them every two days; two groups received 400 mg/LPb(CH3COO)2 in drinking water, where to one of them was given 20 mg/kg FeSO4 simultaneously every two days; and an experimental group that received deionized water and a solution of 20 mg/kg FeSO4 every two days. The maturational process of the auditory system was verified by analyzing the Brainstem Auditory-Evoked Potential (BAEP) at two different times, before and after lead exposure. The animals were sacrificed, their blood collected and brainstem removed. The concentration of lead in blood and brain stem showed a dose-response, confirmed by correlation between the concentration in the two compartments (rr2 = 0.905, p <0.0001). Ferreous sulfate reduced the levels of lead in blood and tissue, although the difference was only significant for blood (group receiving 100 mg/L Pb(CH3COO)2). Concerning to BEAP we observed a statistically significant difference for the interpeak I-II (p = 0.049) in the experimental groups 100 and 400 mg/L Pb(CH3COO)2 and for the interpeak I-IV, when groups 100 and 100 mg/L Pb(CH3COO)2 + FeSO4 were compared (p = 0.033). The proteomic analysis showed a considerable decrease in the number of protein spots detected in all experimental groups compared to control, as well as a reduction in the expression pattern of the proteins. Thus, the present study reinforces the hypothesis of deleterious role of Pb in dosages of 100 and 400 mg/L Pb(CH3COO)2 in the maturation of the auditory nerve and cochlear nucleus region, with a possible protective effect of ferreous sulfate. The proteomic analysis of the brainstem of rats showed that lead acetate alters protein expression of this structure. However, the protective effect of ferreous sulfate was not confirmed for the identified proteins.

[pt] Sabe-se que o coagulante sulfato férrico pode ser obtido através da reação de oxidação entre sulfato ferroso e peróxido de hidrogênio em meio ácido. Porém, o método conhecido de obtenção deste coagulante em escala industrial utilizando o peróxido de hidrogênio como agente oxidante não proporciona condições economicamente atrativas, frente aos demais processos. Este potente agente oxidante sofre forte influência da temperatura e da presença de íons ferro no seu processo de auto decomposição em água e oxigênio. Pode-se considerar que as condições do meio reacional, na etapa de adição do agente oxidante, são os fatores determinantes para a produção do coagulante férrico com o maior aproveitamento do peróxido de hidrogênio adicionado. O presente trabalho teve como objetivo investigar as condições necessárias para a produção do coagulante férrico utilizando o peróxido de hidrogênio, em um processo economicamente competitivo. A pesquisa foi fundamentada nas técnicas de planejamento de experimentos e otimização de processos. A modelagem matemática do processo possibilitou a definição da magnitude dos parâmetros a serem utilizados otimizando o processo e a especificação das características desejadas do produto final. As variáveis independentes estudadas na modelagem matemática foram: temperatura (7,5 – 27,5 graus celsius), quantidade de peróxido de hidrogênio (100 – 300 porcento) referente à sua quantidade estequiométrica e a diluição do meio utilizando água (100 – 300 porcento) referente à sua quantidade estequiométrica. As quantidades estequiométricas dos reagentes foram determinadas visando ao atingimento das especificações de um coagulante férrico comercial. O modelo desenvolvido foi sobre a Conversão de Fe2(+) em Fe3(+) (porcento) e avaliado através da Análise da Variância (ANOVA). As condições ótimas escolhidas para o ponto ótimo foram: temperatura igual a 17,5 graus celsius, 150 porcento da quantidade estequiométrica de peróxido de hidrogênio e 200 porcento da quantidade estequiométrica de água. A resposta da etapa de otimização indicou uma conversão de 96,17 porcento de Fe2(+) em Fe3(+), resultando em um coagulante dentro dos padrões especificados por norma técnica. O modelo matemático obtido previu uma conversão de 96,13 porcento de Fe2(+) em Fe3(+), resultando em um erro percentual de 0,043 porcento entre o resultado predito pelo modelo matemático e o resultado experimental. As análises das superfícies de resposta e da quantidade de peróxido de hidrogênio residual em solução indicaram que o controle do processo em baixas temperaturas contribui para o melhor aproveitamento do peróxido de hidrogênio na conversão de Fe2(+) em Fe3(+), devido à desaceleração da auto decomposição incitada pelo fator temperatura. A análise do potencial de redução ao longo da reação em função do perfil de conversão mostrou que conversões acima de 90 porcento de Fe2(+) em Fe3(+) apresentaram potencial redox (Eh) correspondente acima de 0,70 Volts, indicando a possibilidade da utilização deste parâmetro no controle da conversão em processos industriais. / [en] It is known that the coagulant ferric sulfate can be obtained by the oxidation reaction of ferrous sulfate with hydrogen peroxide in acidic medium. However, the known method of obtaining this coagulant on an industrial scale using hydrogen peroxide as an oxidizing agent do not provide economically attractive conditions compared to other processes. This potent oxidizing agent undergoes strong influence of the temperature and the presence of iron ions in its process of self-decomposition in water and oxygen. It can be considered that the conditions of the reaction medium in the step of adding the oxidizing agent are the determining factors for the production of the ferric coagulant with the greatest use of the added hydrogen peroxide. The present work had the objective of investigating the necessary conditions for the production of the ferric coagulant using the hydrogen peroxide as an economically competitive process. The research was based on the techniques of factorial design and process optimization. The mathematical modeling of the process allowed the definition of the magnitude of the parameters to be used, optimizing the process and specifying the desired characteristics of the final product. The independent variables studied in the mathematical modeling were: temperature (7,5 – 27,5 celsius degrees), amount of hydrogen peroxide (100-300 percent) relative to its stoichiometric amount, and dilution of the medium using water (100-300 percent) relative to its stoichiometric amount. The stoichiometric quantities of the reactants were determined in order to reach the specifications of a commercial ferric coagulant. The model developed was on Conversion of Fe2(+) to Fe3(+) (percent) and evaluated through Analysis of Variance (ANOVA). The optimum conditions chosen for the optimum were: temperature equal to 17,5 Celsius degrees, 150 percent of the stoichiometric amount of hydrogen peroxide and 200 percent of the stoichiometric amount of water. The optimization of the response surfaces indicated a conversion of 96.17 percent Fe2(+) to Fe3(+), resulting in a coagulant within the characteristics specified by the technical standard. The obtained mathematical model predicted a conversion of 96.13 percent Fe2(+) to Fe3(+), resulting in a percentage error of 0,043 percent between the predicted results by the mathematical model and the experimental results. The analysis of the response surfaces and the amount of residual hydrogen peroxide in solution indicated that the control of the process at low temperatures contributes to the better utilization of the hydrogen peroxide in the conversion of Fe2(+) into Fe3(+), due to the deceleration of the self-induced decomposition by the factor temperature. The analysis of the reduction potential along the conversion profile function showed that conversions above 90 percent of Fe2(+)into Fe3(+) presented a corresponding redox potential (Eh) above 0,70 Volts, indicating the possibility of using this parameter for the control of conversion into industrial processes.