Abstract
Sinaloa is one of the most productive agricultural states in Mexico. However, this activity involves the intensive use of pesticides, which can impact on the health of those exposed to them. This descriptive, cross-sectional and analytical study evaluated the effects of organophosphate pesticides on the clinical and enzymatic parameters of agricultural workers in Guasave, Sinaloa. A data collection instrument was employed to monitor clinical parameters and acetylcholinesterase activity in blood samples. The results showed that workers were not using adequate protective equipment, indicating exposure via various routes. The most frequently reported symptoms were urination (45.8%), salivation (41.7%), and sweating (29.7%). While most clinical parameters were within the reference range for both exposed and unexposed individuals, a significant decrease in cholinesterase activity was observed in the exposed group. It can be concluded that exposure to organophosphate pesticides affects acetylcholinesterase activity in agricultural workers. However, incorporating more biomarkers from different biological samples is recommended to obtain a more complete picture of the health effects resulting from this exposure.
References
Arciniega-Galaviz, M. A. (2021). Riesgos a la salud por exposición a plaguicidas químicos en trabajadores agrícolas del Valle del Carrizo, Ahome, Sinaloa. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, 4(3), 4395–4407. https://doi.org/10.34188/bjaerv4n3-124
Arciniega-Galaviz, M. A., Lara-Ponce, E., & Rodríguez-Apodaca, J. R. (2021). Conductas de seguridad e higiene en jornaleros agrícolas indígenas de San Miguel Zapotitlán, Ahome, Sinaloa. In: Velázquez-Fernández, J. A., & Ortíz-Marín, C. Los Pueblos Indígenas en Sinaloa. Migración, Interculturalidad y saberes tradicionales (pp. 75–98). Ed. Astra Ediciones-UAIM, Los Mochis, Sinaloa, México.
Arciniega-Galaviz, M. A., & Buelvas-Fontalvo, J. C. (2024). Conductas de riesgo asociadas al manejo de plaguicidas químicos por parte de agricultores del norte de Sinaloa, México. Perspectivas Rurales: Nueva Época, 22(43), 1–22. http://doi.org/10.15359/prne.22-43.6
Arellano, E., Camarena, L., Von Glascoe, C., & Daesslé, W. (2009). Percepción del riesgo en salud por exposición a mezclas de contaminantes: el caso de los valles agrícolas de Mexicali y San Quintín, Baja California, México. Revista Facultad Nacional de Salud Pública, 27(3), 291–301. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=12016344006
Bernal-González, K. G., Covantes-Rosales, C. E., Camacho-Pérez, M. R., Mercado-Salgado, U., Barajas-Carrillo, V. W., Girón-Pérez, D. A., Montoya-Hidalgo, A. C., Díaz-Resendiz, K. J. G., Barcelos-García, R. G., Toledo-Ibarra, G. A., & Girón-Pérez, M. I. (2023). Organophosphate-pesticide-mediated immune response modulation in invertebrates and vertebrates. International Journal of Molecular Sciences, 24(6), 5360. https://doi.org/10.3390/ijms24065360
Bernal-Hernández, Y. Y., Aguilera-Márquez, D., Grajeda-Cota, P., Toledo-Ibarra, G. A., Moreno-Godínez, M. E., Perera-Ríos, J. H., Urióstegui-Acosta, M. O., Rojas-García, A. E., Medina-Díaz, I. M. Barrón-Vivanco, B. S., & González-Arias, C. A. (2018). Actividad de la acetilcolinesterasa (AChE) y de la butirilcolinesterasa (BUChE) en poblaciones mexicanas: estudio piloto. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 34, 25–32. https://doi.org/10.20937/RICA.2018.34.esp02.02.
Cancino, J., Soto, K., Tapia, J., Muñoz-Quezada, M. T., Lucero, B., Contreras, C., & Moreno J. (2023). Occupational exposure to pesticides and symptoms of depression in agricultural workers. A systematic review. Environmental Research, 231, 116190. https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116190
Caro-Gamboa, L. J., Forero-Castro, M., & Dallo-Báez, A. E. (2020). Inhibición de la colinesterasa como biomarcador para la vigilancia de población ocupacionalmente expuesta a plaguicidas organofosforados. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 21(3), 1–23. https://doi.org/10.21930/rcta.vol21_num3_art:1562
Cestonaro, L. V., Macedo, S. M. D., Piton, Y. V., Garcia, S. C., & Arbo, M. D. (2022). Toxic effects of pesticides on cellular and humoral immunity: an overview. Immunopharmacology and Immunotoxicology, 44(6), 816–831. https://doi.org/10.1080/08923973.2022.2096466
Chen, T., Liu, X., Zhang, J., Wang, L., Su, J., Jing, T., & Xiao, P. (2024). Associations of chronic exposure to a mixture of pesticides and type 2 diabetes mellitus in a Chinese elderly population. Chemosphere, 351, 141194. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.141194
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). (2019). Estadísticas Agrícolas de los Distritos de Riego, año agrícola 2017-2018. Comisión Nacional del Agua, Ciudad de México, México, 442 pp. https://files.conagua.gob.mx/conagua/publicaciones/Publicaciones/EADR_2017-18.pdf
Contreras-Trejo, V. (2019). Evaluación de la salud de pobladores de tres comunidades del municipio de Hopelchén expuestas a plaguicidas. [Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, Universidad Autónoma de Campeche]. San Francisco de Campeche, Campeche, México, 47 pp. https://repositorio-alimentacion.conacyt.mx/jspui/bitstream/1000/159/1/122%20Anexo%2096.pdf
Cortés-Iza, S. C., Rodríguez, A. I., & Prieto Suárez, E. (2017). Assessment of hematological parameters in workers exposed to organophosphorus pesticides, carbamates and pyrethroids in Cundinamarca 2016-2017. Revista Salud Pública, 19(4): 468–474. https://doi.org/10.15446/rsap.v19n4.68092
Cuaspud, J., & Vargas, B. (2010). Determinación de colinesterasa eritrocitaria en trabajadores agrícolas expuestos a plaguicidas organofosforados y carbamatos. Química central, 1(01), 71–82. https://doi.org/10.29166/quimica.v1i1.1194
Del Puerto-Rodríguez, A. M., Suárez-Tamayo, S., & Palacio-Estrada, D. E. (2014). Efectos de los plaguicidas sobre el ambiente y la salud. Revista Cubana de Higiene y Epidemiología, 52(3), 372–387. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1561-30032014000300010&lng=es&tlng=es
Dhananjayan, V., Ravichandran, B., Panjakumar, K., Kalaiselvi, K., Rajasekar, K., Mala, A., Avinash, G., Shridhar, K., Manju, A., & Wilson R. (2019). Assessment of genotoxicity and cholinesterase activity among women workers occupationally exposed to pesticides in tea garden. Mutation Research/ Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 841, 1–7. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2019.03.002
Díaz, S. M., Sánchez, F., Varona, M., Eljach, V., & Muñoz, M. N. (2017). Niveles de colinesterasa en cultivadores de papa expuestos ocupacionalmente a plaguicidas, Totoró, Cauca. Revista de la Universidad Industrial de Santander. Salud, 49(1), 85–92. https://doi.org/10.18273/revsal.v49n1-2017008
Dos Santos Barreto, M., Machado dos Santos, L. M., Santana Santos, R., Dias Silva, E. E., Rego Rodrigues Silva, D. M., Macedo Moura, P. H., Chaves de Jesus, P., Bispo de Souza, J., Sobreira da Silva, M. J., Gandhi Gopalsamy, R., Hariharan, G., da Mota Santana, L. A., Gibara Guimarães, A., & Pinto Borges, L. (2025). Acetylcholinesterase activity and hematological parameters in individuals exposed to pesticides in a Brazilian state: a cross-sectional study. Environmental Toxicology and Chemistry, 44(5), 1235–1246. https://doi.org/10.1093/etojnl/vgaf041
Estremadoyro, D. F. E. (2022). Impacto de la toxicidad de los residuos sólidos generados por plaguicidas. Revista Kawsaypacha: Sociedad y Medio Ambiente, 9, 124–139. https://doi.org/10.18800/kawsaypacha.202201.006
Finhler, S., Marchesan, G. P., Corona, C. F., Nunes, A. T., De Oliveira, K. C. S., de Moraes, A. T., Soares, L. C., Lima, F. O., Dalmolin, C., & Benvegnú, D. M. (2023). Influence of pesticide exposure on farmers' cognition: A systematic review. Journal of Neurosciences in Rural Practice, 14(4), 574–581. https://doi.org/10.25259/JNRP_58_2023
Galindo-Reyes, J. G., & Alegría, H. (2018). Toxic effects of exposure to pesticides in farm workers in Navolato, Sinaloa (México). Revista internacional de Contaminación Ambiental, 34(3), 505–516. https://doi.org/10.20937/rica.2018.34.03.12
García-Gutiérrez, C., & Rodríguez-Meza, G. D. (2012). Problemática y riesgo ambiental por el uso de plaguicidas en Sinaloa. Ra Ximhai, 8(3), 1-10. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=46125177005
García-Hernández, J., Leyva Morales, J. B., Martínez-Rodríguez, I. E., Hernández-Ochoa, M. I., Aldana-Madrid, M. L., Rojas-García, A. E, Betancourt-Lozano, M., Pérez-Herrera, N. E., & Perera-Ríos, J. H. (2018). Estado actual de la investigación sobre plaguicidas en México. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 34, 29–60. https://doi.org/10.20937/RICA.2018.34.esp01.03
González-Alonso, J., & Pazmiño-Santacruz, M. (2015). Cálculo e interpretación de Alfa de Cronbach para el caso de validación de la consistencia interna de un cuestionario, con dos posibles escalas tipo Likert. Revista Publicando, 2(1), 62–77. https://revistapublicando.org/revista/index.php/crv/article/view/22
González-Farias, F. A., Cisneros-Estrada, X., Escobedo-Urías, D., & López-Hernández, M. (2014). Impacto socioeconómico del uso de agroquímicos en distritos de riego (DR 063 Guasave, Sinaloa, y DR de temporal tecnificado 009 El Bejuco, Nayarit). In: Botello, A. V., Páez-Osuna, F., Méndez-Rodríguez, L., Betancourt-Lozano M., Álvarez-Borrego, S., & Lara-Lara, R. Contaminación e impacto ambiental: Diagnóstico y tendencias (pp. 73–100). Ed. Pacífico Mexicano. Ciudad de México, México: UAC, UNAM-ICMYL, CIAD-Mazatlán, CIBNOR, CICESE. http://cibnor.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1001/589
Gupta, S., Belle, V. S., Kumbarakeri Rajashekhar, R., Jogi, S., & Prabhu, R. K. (2018). Correlation of red blood cell acetylcholinesterase enzyme activity with various RBC indices. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 33(4), 445–449. https://doi.org/10.1007/s12291-017-0691-0
Haro-García, L., Chaín-Castro, T. J., Barrón-Aragón, R., & Bohórquez-López, A. (2002). Efectos de plaguicidas agroquímicos: Perfil epidemiológico-ocupacional de trabajadores expuestos. Revista Médica del IMSS, 40, 19–24.
Hernández-Antonio, A., & Hansen, A. M. (2011). Uso de plaguicidas en dos zonas agrícolas de México y evaluación de la contaminación de agua y sedimentos. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 7, 115–127. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=37019853003
Hernández-Valdés, R. E., Gómez Albores, M. Á., Romero Contreras, A. T., Santana Juárez, M. V., Mastachi Loza, C. A., Hernández Téllez, M., & Martínez Valdés, H. (2017). Análisis temporal del riesgo por malformaciones congénitas atribuibles al uso de plaguicidas en el corredor florícola del Estado de México. Ciencia Ergo Sum, 24 (3), 244–252. https://www.redalyc.org/journal/104/10452159008/html/
Herrera-Moreno, J. F., Benítez-Trinidad, A. B., Xotlanihua-Gervacio, M. C., Bernal-Hernández, Y. Y., Medina-Díaz, M. I., Barrón-Vivanco, B. S., González-Arias, C. A., Pérez-Herrera, N. E., & Rojas-García, A. E. (2018). Factores de riesgo de exposición durante el manejo y uso de plaguicidas en fumigadores urbanos. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 34(2), 33–44. https://doi.org/10.20937/RICA.2018.34.esp02.03
Herrera-Moreno, J. F., Medina-Díaz, I. M., Bernal-Hernández, Y. Y., Barrón-Vivanco, B. S., González-Arias, C. A., Moreno-Godínez, M. E., Verdín-Betancourt, F. A., Sierra-Santoyo, A., & Rojas-García, A. E. (2021). Organophosphorus pesticide exposure biomarkers in a Mexican population. Environmental Science and Pollution Research, 28(36), 50825–50834. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14270-1
Ibarra-Ceceña, M. G., & López de Haro, P. A. (2021). Percepción acerca del uso de agroquímicos y sus efectos en la salud de los habitantes de Jahuara II, El Fuerte, Sinaloa México. Revista Conjeturas Sociológicas, 26(9), 77–95. https://revistas.ues.edu.sv/index.php/conjsociologicas/article/view/2079
Kapeleka, J. A., Sauli, E., Sadik, O., & Ndakidemi, P. A. (2019). Biomonitoring of Acetylcholinesterase (AChE) Activity among Smallholder Horticultural Farmers Occupationally Exposed to Mixtures of Pesticides in Tanzania. Journal of Environmental and Public Health. https://doi.org/10.1155/2019/3084501
Kaur, S., Chowdhary, S., Kumar, D., Bhattacharyya, R., & Banerjee, D. (2023). Organophosphorus and carbamate pesticides: Molecular toxicology and laboratory testing. Clinica Chimica Acta, 117584. https://doi.org/10.1016/j.cca.2023.117584
Kohoutova, Z., Prchalova, E., Knittelova, K., Musilek, K., & Malinak, D. (2024). Reactivators of butyrylcholinesterase inhibited by organophosphorus compounds. Bioorganic Chemistry, 107526. https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2024.107526
Kori, R. K., Hasan, W., Jain, A. K., & Yadav, R. S. (2019). Cholinesterase inhibition and its association with hematological, biochemical and oxidative stress markers in chronic pesticide exposed agriculture workers. Journal of biochemical and molecular toxicology, 33(9), e22367. https://doi.org/10.1002/jbt.22367
López-Gaxiola, L. A., Leyva-Morales, J. B., Izaguirre-Díaz de León, F., Perea-Domínguez, X. P., Soto-Alcalá, J., & Martínez-Valenzuela, M. C. (2021). Uso del agua en las actividades agrícolas en el distrito de riego 063, Guasave, Sinaloa. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 5(5), 9496–9521. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v5i5.998
Martínez-Valenzuela, C., Romano-Casas, G., Cuadras-Berrelleza, A. A., & Ortega-Martínez, L. D. (2019). Plaguicidas, impacto en salud y medio ambiente en Sinaloa (México): implicaciones y retos en gobernanza ambiental. Trayectorias Humanas Trascontinentales, 4, 103–122. https://doi.org/10.25965/trahs.1615
Mendoza, E. C., González-Ramírez, C., Martínez-Saldaña, M. C., Avelar-González, F. J., Valdivia-Flores, A. G., Aldana-Madrid, M. L., Rodríguez-Olibarría, G., & Jaramillo-Juárez, F. (2015). Estudio de exposición a malatión y cipermetrina y su relación con el riesgo de daño renal en habitantes del municipio de Calvillo Aguascalientes, México. Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas, 46(3), 62–72. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57945705007
Mitra, A., Sarkar, M., & Chatterjee, C. (2019). Modulation of immune response by organophosphate pesticides: Mammals as potential model. Proceedings of the Zoological Society, 72, 13–24. https://doi.org/10.1007/s12595-017-0256-5
Molina-Pintor, I. B. (2017). Actividad enzimática de colinesterasas y su asociación con parámetros bioquímicos y polimorfismos en genes de enzimas que biotransforman plaguicidas en fumigadores urbanos de Nayarit. [Tesis de Maestría. Posgrado en Ciencias Biológico-Agropecuarias, Universidad Autónoma de Nayarit]. Tepic, Nayarit, México, 94 pp. http://dspace.uan.mx:8080/jspui/handle/123456789/2289
Muñoz-Quezada, M. T., Lucero, B., Bradman, A., Baumert, B., Iglesias, V., Muñoz, M. P., & Concha, C. (2019). Reliability and factorial validity of a questionnaire to assess organophosphate pesticide exposure to agricultural workers in Maule, Chile. International Journal of Environmental Health Research, 29(1), 45–59. https://doi.org/10.1080/09603123.2018.1508647
Muñoz-Quezada, M. T., Lucero, B., Castillo, B., Bradman, A., Zúñiga, L., Baumert, B. O., Iglesias, V., Muñoz, M. P., Buralli, R. J., & Antini, C. (2021). Psychometric validation of a questionnaire to assess perception and knowledge about exposure to pesticides in rural schoolchildren of Maule, Chile. Frontiers in Psychology, 12, 4069. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.715477
Palacio-Nava, M. E. (2003). Aplicación de un instrumento para evaluar exposición a plaguicidas organofosforados, efectos agudos y subagudos en la salud de trabajadores agrícolas. Revista de la Facultad de Medicina, UNAM, 46(1), 22–27. https://revistas.unam.mx/index.php/rfm/article/view/12700
Palacios-Nava, M. E., & Moreno-Tetlacuilo, L. A. (2004). Diferencias en la salud de jornaleras y jornaleros agrícolas migrantes en Sinaloa, México. Salud Pública de México, 46(4), 286–293. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0036-36342004000400003&lng=es&tlng=es
Palacios-Nava, M. E, García-de la Torre, G. S., & Paz-Román, M. P. (2009). Determinación de niveles basales de colinesterasa en jornaleros agrícolas. Revista de la Facultad de Medicina, UNAM, 52(2), 63–68. https://revistas.unam.mx/index.php/rfm/article/view/14768
Palacios-Nava, M. E., & Paz, M. P. (2011). Sintomatología persistente en trabajadores agrícolas expuestos a plaguicidas organofosforados. Revista Facultad Nacional de Salud Pública, 29(2), 153–162. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=12021450005
Palacios-Nava, M. E. (2012). Condiciones de trabajo y síntomas persistentes en jornaleros agrícolas. Revista Mexicana de Salud y Trabajo, 4(11), 18–21.
Pardío, V. T., Ibarra, N. D. J., Waliszewski, K. N., & López, K. M. (2007). Effect of coumaphos on cholinesterase activity, hematology, and biochemical blood parameters of bovines in tropical regions of Mexico. Journal of Environmental Science and Health Part B, 42(4), 359-366. https://doi.org/10.1080/03601230701310500
Prahl, M., Odorizzi, P., Gingrich, D., Muhindo, M., McIntyre, T., Budker, R., Jagannathan, P., Farrington, L., Nalubega, M., Nankya, F., Sikyomu, E., Musinguzi, K., Naluwu, K., Auma, A., Kakuru, A., Kamya, M. R., Dorsey, G., Aweeka, F., & Feeney, M. E. (2021). Exposure to pesticides in utero impacts the fetal immune system and response to vaccination in infancy. Nature Communications, 12(1), 132. https://doi.org/10.1038/s41467-020-20475-8
Rodríguez-Gil, A. F., Urbano-Cáceres, E. X., Ramírez-López, L. X., & Meza-Fandiño, D. F. (2023). Niveles de colinesterasa sérica en agricultores de San Pablo de Borbur, Boyacá, expuestos a organofosforados. Revista Salud Uis, 55(1), 17. https://doi.org/10.18273/saluduis.55.e:23012
Rodríguez-Rodríguez, J., & Reguant-Álvarez, M. (2020). Calcular la fiabilidad de un cuestionario o escala mediante el SPSS: el coeficiente alfa de Cronbach. REIRE Revista d’Innovació i Recerca en Educació, 13(2), 1–13. https://doi.org/10.1344/reire2020.13.230048
Rangel-Ortiz, E., Landa-Cansigno, O., Páramo-Vargas, J., & Camarena-Pozos, D. A. (2023). Prácticas de manejo de plaguicidas y percepciones de impactos a la salud y al medio ambiente entre usuarios de la cuenca del Río Turbio, Guanajuato, México. Acta universitaria, 33, e3749. http://doi.org/10.15174.au.2023.3749
Saborío Cervantes, I. E., Mora Valverde, M., & Durán Monge, M. P. (2019). Intoxicación por organofosforados. Medicina Legal de Costa Rica, 36(1), 110–117. https://www.scielo.sa.cr/pdf/mlcr/v36n1/2215-5287-mlcr-36-01-110.pdf
Secretaría del Trabajo y Previsión Social. STPS. [Secretaría del Trabajo y Previsión Social] (1999). NOM-003-STPS-1999, Actividades agrícolas-Uso de insumos fitosanitarios o plaguicidas e insumos de nutrición vegetal o fertilizantes-condiciones de seguridad e higiene. México, D.F. Diario Oficial de la Federación. https://www.stps.gob.mx/bp/secciones/dgsst/normatividad/normas/Acuerdo-modifica-NOM_003.pdf
Singh, S., Kumar, V., Thakur, S., Banerjee, B. D., Chandna, S., Rautela, R. S., Grover, S. S., Rawat, D. S., Pasha, S. T., Jain, S. K., Ichhpujani, R. L., & Rai, A. (2011). DNA damage and cholinesterase activity in occupational workers exposed to pesticides. Environmental Toxicology and Pharmacology, 31(2), 278–285. https://doi.org/10.1016/j.etap.2010.11.005
Sosan, M. B., Akingbohungbe, A. E., Durosinmi, M. A., & Ojo, I. A. (2010). Erythrocyte cholinesterase enzyme activity and hemoglobin values in cacao farmers of southwestern Nigeria as related to insecticide exposure. Archives of Environmental & Occupational Health, 65(1), 27-33. https://doi.org/10.1080/19338240903390289
Toledo-Morales, P., & Sánchez-García, J. M. (2015). Diseño y validación de cuestionarios para percibir el uso de la pizarra digital interactiva (PDI) por docentes y estudiantes. Revista de Medios y Educación, 47, 179–194. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=36841180012
Tor, E. R., Holstege, D. M., & Galey, F. D. (1994). Determination of cholinesterase activity in brain and blood samples using a plate reader. Journal of AOAC International, 77(5), 1308–1313. https://doi.org/10.1093/jaoac/77.5.1308
Torres-Sánchez, E. D., Flores-Gutiérrez, C. A., Torres-Jasso, J. H., Reyes-Uribe, E., & Salazar-Flores, J. (2024). Occupational exposure to pesticides and health in farmers Cienega, Jalisco, Mexico. Revista Bio Ciencias, 11, e1612. https://doi.org/10.15741/revbio.11.e1612
Tuapanta-Dacto, J. V., Duque-Vaca, M. A., & Mena-Reinoso, A. P. (2017). Alfa de Cronbach para validar un cuestionario de uso de Tic en docentes universitarios. Revista mktDescubre, 10, 37–48. https://core.ac.uk/reader/234578641
Vaezafshar, S., Siegel, J. A., Jantunen, L., & Diamond, M. L. (2024). Widespread occurrence of pesticides in low-income housing. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology, 1–10. https://doi.org/10.1038/s41370-024-00665-y

Revista Bio Ciencias by Universidad Autónoma de Nayarit under Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported License.
Based on work of http://biociencias.uan.edu.mx/.
Further permits not covered by this licence can be found at http://editorial.uan.edu.mx/index.php/BIOCIENCIAS.