En México, los pesticidas son ampliamente utilizados en la producción agrícola para el control de plagas, enfermedades, malezas y otros fitopatógenos que permiten mantener una buena calidad del producto. La exposición ocupacional a los pesticidas ocurre en el caso de trabajadores agrícolas en campos abiertos e invernaderos, trabajadores en la industria de pesticidas y en uso doméstico para el control de plagas. La exposición de la población ocurre principalmente por el consumo de alimentos y agua contaminados con residuos de plaguicidas. En cuanto a los impactos adversos sobre el medio ambiente y sobre la vida silvestre, los peces y las plantas, muchos de estos efectos dependen de la toxicidad del plaguicida, la forma en que se aplica, las condiciones climáticas que prevalecen durante y después de la aplicación y su persistencia en el medio ambiente. Todas estas razones implican un alto riesgo para las poblaciones expuestas. Para la evaluación de los niveles reales de residuos de plaguicidas en muestras ambientales y biológicas, se requieren metodologías analíticas sofisticadas, así como equipos con un alto grado de precisión y resolución, que permitan detectar de forma inequívoca los compuestos de interés, lo que representa un gran desafío, dados los altos costos que representa esta tecnología. Una gran preocupación se ha venido manifestando por parte de la población mexicana, que conoce los impactos negativos en la salud humana, que representa la exposición a cierto tipo de plaguicidas. Por estas razones, este capítulo pretende dar una visión general de la situación actual del tipo de plaguicidas que se utilizan en mayor proporción en la actividad agrícola, así como de sus niveles de concentración.

In Mexico, pesticides are widely used in agricultural production to control pests, diseases, weeds, and other plant pathogens that allow maintaining good product quality. Occupational exposure to pesticides occurs in the case of agricultural workers in open fields and greenhouses, workers in the pesticide industry, and in domestic use for pest control. Exposure of the population happens mainly through the consumption of food and water contaminated with pesticide residues. Regarding the adverse impacts on the environment and on wildlife, fish, and plants, many of these effects depend on the toxicity of the pesticide, the way it is applied, the weather conditions prevailing during and after application, and its persistence in the environment. All these reasons imply a high risk for exposed populations. For the evaluation of the real levels of pesticide residues in environmental and biological samples, sophisticated analytical methodologies are required, as well as equipment with a high degree of precision and resolution, which allows to detect the compounds of interest unequivocally, which represents a great challenge, given the high costs that this technology represents. A great concern has been manifesting on some part of the Mexican population, who knows about the negative impacts on human health, represented by exposure to certain types of pesticides. For these reasons, this chapter aims to give an overview of the current situation of the type of pesticides that are used in greater proportion in agricultural activity, as well as their levels of concentration.

El glifosato es el ingrediente activo de Roundup ®herbicidas no selectivos de marca, y se han realizado pruebas de residuos para alimentos como parte de los procesos regulatorios normales. Investigadores universitarios y agencias no gubernamentales han realizado pruebas adicionales. La presencia de residuos debe situarse en el contexto de las normas de seguridad. Además, para interpretar adecuadamente los datos de residuos, los ensayos analíticos deben validarse para cada matriz de muestras de alimentos. Las encuestas de las agencias reguladoras indican que el 99 % de los residuos de glifosato en los alimentos están por debajo de los límites máximos de residuos (MRL) europeos o las tolerancias de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Estos datos respaldan la conclusión de que los residuos generales no se elevan por encima de los LMR/tolerancias debido a las prácticas agrícolas o al uso en cultivos genéticamente modificados (GM). Sin embargo, es importante comprender que los LMR y las tolerancias son límites para el uso legal de plaguicidas. Los LMR solo brindan información sanitaria cuando la suma de los LMR de todos los alimentos se compara con los límites establecidos por los estudios de toxicología, como la ingesta diaria admisible (IDA). Las conclusiones de los modelos dietéticos que utilizan residuos alimentarios reales, o los propios LMR, combinados con los datos de consumo, indican que las exposiciones alimentarias al glifosato se encuentran dentro de los límites de seguridad establecidos. Las mediciones de glifosato en la orina también se pueden usar para estimar la exposición al glifosato ingerido, y los estudios indican que la exposición es <3 % de la IDA europea actual para el glifosato, que es de 0,5 mg de glifosato/kg de peso corporal. Conclusiones de las evaluaciones de riesgos, basadas en modelos dietéticos o datos de orina.

Glyphosate is the active ingredient in RoundupR brand nonselective herbicides, and residue testing for food has been conducted as part of the normal regulatory processes. Additional testing has been conducted by university researchers and nongovernmental agencies. Presence of residues needs to be put into the context of safety standards. Furthermore, to appropriately interpret residue data, analytical assays must be validated for each food sample matrix. Regulatory agency surveys indicate that 99% of glyphosate residues in food are below the European maximum residue limits (MRLs) or U.S. Environmental Protection Agency tolerances. These data support the conclusion that overall residues are not elevated above MRLs/tolerances due to agricultural practices or usage on genetically modified (GM) crops. However, it is important to understand that MRLs and tolerances are limits for legal pesticide usage. MRLs only provide health information when the sum of MRLs of all foods is compared to limits established by toxicology studies, such as the acceptable daily intake (ADI). Conclusions of risk assessments, based on dietary modeling or urine data, are that exposures to glyphosate from food are well below the amount that can be ingested daily over a lifetime with a reasonable certainty of no harm.

En el presente estudio, se estandarizó la técnica de cromatografía de gases y captura de electrones para la detección y cuantificación simultáneas de residuos de plaguicidas organoclorados, para determinr, HCH, lindano y endosulfán, en el alimento y la carne de aves de corral. Los parámetros de validación mostraron que los valores de precisión del sistema (% RSD para todos los analitos fueron 0,99), especificidad y exactitud (83,7-92,7 % y 84,3-92,0 % en alimentos y carne, respectivamente) estaban dentro del rango aceptado y demostraron la idoneidad del sistema para el análisis de muestras de finca. Se analizó un total de 50 muestras de alimento y carne de aves de corral recolectadas en granjas avícolas de Hisar, Haryana, para detectar HCH, lindano y sulfato de endosulfán. La concentración media de ΣHCH en el pienso y la carne de aves de corral fue de 618,281 y 310,368 µg/kg, respectivamente, y la de endosulfán en el pienso y la carne de aves de corral fue de 135,626 y 195,057 µg/kg, respectivamente. La comparación de la concentración de plaguicidas en cada muestra positiva de carne con los LMR nacionales e internacionales mostró que el lindano era responsable de las infracciones máximas. Se concluyó que el alimento para aves puede ser una fuente importante de residuos de plaguicidas en la carne de aves.

In the present study, gas chromatography-electron capture detector technique was standardized for the simultaneous detection and quantitation of residues of organochlorine pesticides viz., HCH, lindane and endosulfan from poultry feed and meat. Validation parameters showed that the values for the system precision (% RSD for all analytes were <0.1% for area and 0.04% for retention time), linearity (r2>0.99), specificity and accuracy (83.7- 92.7% and 84.3– 92.0% in feed and meat, respectively) were within accepted range and demonstrated system suitability for analysis of farm samples. A total of 50 samples each of poultry feed and meat collected from poultry farms of Hisar, Haryana were analyzed for the detection of HCH, lindane and endosulfan sulphate. Mean concentration of ΣHCH in poultry feed and meat was 618.281 and 310.368 µg/kg, respectively, and that of Σendosulfan in poultry feed and meat were 135.626 and 195.057 µg/kg, respectively. Comparison of pesticide concentration in each positive sample of meat with national and international MRLs showed that lindane was responsible for maximum violations. It was concluded that the poultry feed may be a significant source of pesticide residues in poultry meat.

La exposición ambiental a plaguicidas constituye un riesgo potencial para los niños que viven en o cerca de campos agrícolas asperjados de forma aérea con estas sustancias, como es el caso en el estado de Sinaloa en el noroeste de México. En este estudio el posible riesgo genotóxico fue evaluado en dos grupos: 125 niños (52 mujeres y 73 hombres) cuyas casas están cercanas a zonas de intensa actividad agrícola que son asperjadas con mezclas de plaguicidas y en 125 niños testigos (57 mujeres y 68 hombres) que viven en la ciudad de Los Mochis, Sinaloa, utilizando como biomarcador los micronúcleos (MN) en células exfoliadas de mucosa bucal. El rango de edad en ambos grupos fue de 1 a 13 años. El análisis microscópico fue realizado en 3000 células del epitelio bucal para cada muestra. Se observó incremento significativo en la frecuencia de MN. También fue calculada la razón de momios (RM) (3.11 y 95 % CI 2.70 y 3.50) indicando los valores alto riesgo a la salud de los niños expuestos. Otras anormalidades nucleares asociadas a citotoxicidad o genotoxicidad como células binucleadas, yemas nucleares, cariorresis y cariolisis fueron detectadas; en todos los casos las diferencias fueron significativas con relación al grupo testigo. El ensayo de MN en células exfoliadas resultó un método útil y poco invasor para el monitoreo del daño citogenético en los niños que viven en o cerca de las áreas agrícolas que son intensamente tratadas con grandes cantidades de mezclas de plaguicidas.

Pesticide ambient exposure is a potential risk when children live in or near a field aerial sprayed with such chemicals as is the case in Sinaloa state in the northwest of Mexico. In this study the possible genotoxic risk assessment was evaluated in two groups: 125 children (52 females and 73 males) living in residential proximity to areas of intensive agriculture and exposed to agricultural activity of pesticide mixtures, in addition to 125 control youngsters (57 females and 68 males) living in the city of Los Mochis, Sinaloa. The risk assessment was done through the use of micronuclei (MN) in exfoliated buccal cells as biomarkers. The age range in both groups was 1 to 13 years. Microscopic analysis was performed in 3000 buccal epithelial cells for each sample. Significant increment of MN frequencies was observed when the odds ratios (OR) values were calculated (3.11 and 95 % CI 2.70 and 3.50), indicating high health risk to the exposed children. Other nuclear abnormalities associated to cytotoxicity or genotoxicity as binucleate cells, nuclear buds, karyorrhesis and karyolysis were detected; in all cases the differences were significant in relation with the control group. The MN assay in exfoliated cells was useful, and a minimally invasive method was followed for monitoring cytogenetic damage in the children who live in residential proximity to areas of intensive agriculture treated with large amounts of pesticide mixtures.

Se carece de información sobre la exposición a plaguicidas organoclorados (OCP) y algunos metales, como plomo (Pb) y arsénico (As), ambos utilizados como plaguicidas arsénicos, en niños que viven en las principales zonas agrícolas de México. El objetivo de este estudio fue evaluar la exposición de los niños a diferentes OCP, As y Pb en los valles de Yaqui y Mayo de Sonora para generar niveles de referencia en la población de estas toxinas. Se realizó un estudio transversal en 165 niños (edad 6-12 años) de 10 comunidades de ambos valles durante 2009. Se analizaron muestras de sangre para OCP y Pb y orina de la primera mañana para As inorgánico (InAs). Todas las muestras de sangre tenían niveles detectables de diclorodifeniltricloroetileno (p,p'-DDE) que oscilaban entre 0,25 y 10,3 μg/L. Sin embargo, se detectaron lindano, diclorodifeniltricloroetano (p,p'-DDT), aldrín y endosulfán en una proporción mucho menor de la población (36,4, 23,6, 9,1 y 3 %, respectivamente). No se encontraron metoxicloro ni endrina en ninguna muestra. El valor promedio de Pb en esta población fue de 3,2 μg Pb/dL (rango 0,17-9,0) con un 8,5 % de las muestras con niveles <5,0 μg Pb/dL. Los niveles urinarios de As variaron de 5,4 a 199 μg As/L con un valor promedio de 31,0 μg As/L. Se observaron niveles > 50 μg/L en el 12,7 % de las muestras. Nuestros resultados muestran que es importante iniciar un programa de reducción de riesgos para disminuir la exposición a estas toxinas en las comunidades mexicanas. Además, los resultados se pueden usar para establecer los niveles de referencia de exposición a estas toxinas en esta región agrícola y se pueden usar como punto de referencia para las agencias reguladoras.

There is a lack of information of exposure to organochlorine pesticides (OCP) and some metals, such as lead (Pb) and arsenic (As), both of which were used as arsenicals pesticides, in children living in the major agricultural areas of Mexico. The objective of this study was to assess the exposure of children to different OCP, As, and Pb in the Yaqui and Mayo valleys of Sonora to generate population baseline levels of these toxins. A cross-sectional study was undertaken in 165 children (age 6-12 years old) from 10 communities from both valleys during 2009. Blood samples were analyzed for OCP and Pb and first morning void urine for inorganic As (InAs). All of the blood samples had detectable levels of dichlorodiphenyltrichloroethylene (p,p'-DDE) ranging from 0.25 to 10.3 μg/L. However lindane, dichlorodiphenyltrichloroethane (p,p'-DDT), aldrin, and endosulfan were detected in far less of the population (36.4, 23.6, 9.1, and 3 %, respectively). Methoxychlor and endrin were not found in any sample. The average value of Pb in this population was 3.2 μg Pb/dL (range 0.17-9.0) with 8.5 % of the samples having levels <5.0 μg Pb/dL. Urinary As levels ranged from 5.4 to 199 μg As/L with an average value of 31.0 μg As/L. Levels > 50 μg/L were observed in 12.7 % of the samples. Our results show that is important to start a risk-reduction program to decrease exposure to these toxins in Mexican communities. In addition, the results can be used to establish the baseline levels of exposure to these toxins in this agricultural region and may be used as a reference point for regulatory agencies.

Los patrones de distribución de los plaguicidas organoclorados en los tejidos bovinas en canal variaron significativamente entre estaciones, ubicaciones geográficas y tejidos. Las concentraciones más altas de RDDT durante la época seca se detectaron en pulmones de Paso de Ovejas (2.834,90 lg/kg de lípido) y, durante la época de lluvias, lindano y RHCH en muestras de músculo y pulmón de Paso de Ovejas (995,80 y 1.690,10 lg/kg lípido). Las ingestas diarias estimadas de cHCH y RDDT (3,35 y 1,22 lg/kg bw/día) a través del consumo de tejidos musculares de Paso de Ovejas y Puente Nacional durante la estación lluviosa mostraron la mayor contribución. Durante la temporada de lluvias, las tasas de riesgo no cancerosos más altos estimados correspondieron a cHCH (3.97) y RDDT (4.39) detectados en muestras de músculo de Puente Nacional. Las tasas de riesgo para desarrollar cáncer más altos para el percentil 95 del consumo diario a través de la carne correspondieron al p,p’-DDT de Alvarado (7.76E+06) y de Paso de Ovejas para cHCH (1.50E+05) en época de lluvias. Los resultados indican riesgos potenciales no cancerígenos y cancerígenos para la salud del consumidor a través del consumo de carne.

Tissue distribution patterns of organochlorine pesticides in bovine carcasses varied significantly among seasons, geographic locations and tissues. The highest concentrations of RDDT during the dry season were detected in lungs from Paso de Ovejas (2,834.90 lg/kg lipid) and, during the rainy season, Lindane and RHCH in muscle and lung samples from Paso de Ovejas (995.80 and 1,690.10 lg/kg lipid). Estimated daily intakes of cHCH and RDDT (3.35 and 1.22 lg/kg bw/day) through consumption of muscle tissues from Paso de Ovejas and Puente Nacional during the rainy season showed the highest contribution. During the rainy season the highest non-cancer Hazard Ratios estimated corresponded to cHCH (3.97) and RDDT (4.39) detected in muscle samples from Puente Nacional. The highest Hazard Ratios of cancer risk to the 95th centile daily consumption through meat corresponded to p,p’-DDT from Alvarado (7.76E + 06) and from Paso de Ovejas for cHCH (1.50E + 05) during rainy season. The results indicate potential non- and carcinogenic risks to consumer health through meat consumption.

Los plaguicidas asociados a alimentos modificados genéticamente (PAGMF), están diseñados para tolerar herbicidas como el glifosato (GLYP) y el glufosinato (GLUF) o insecticidas como la toxina bacteriana de Bacillus thuringiensis (Bt). El objetivo de este estudio fue evaluar la correlación entre la exposición materna y fetal, y determinar los niveles de exposición de GLYP y su metabolito ácido aminometilfosfórico (AMPA), GLUF y su metabolito ácido 3-metilfosfinicopropiónico (3-MPPA) y proteína Cry1Ab ( una toxina Bt) en los municipios del este de Quebec, Canadá. Se estudió la sangre de treinta mujeres embarazadas (PW) y treinta y nueve mujeres no embarazadas (NPW). Se detectaron GLYP y GLUF séricos en NPW y no se detectaron en PW. Se detectaron 3-MPPA y toxina CryAb1 en suero en PW, sus fetos y NPW. Este es el primer estudio que revela la presencia de PAGMF circulante en mujeres con y sin embarazo, allanando el camino para un nuevo campo en toxicología reproductiva que incluye nutrición y toxicidad uteroplacentaria.

Pesticides associated to genetically modified foods (PAGMF), are engineered to tolerate herbicides such as glyphosate (GLYP) and gluphosinate (GLUF) or insecticides such as the bacterial toxin bacillus thuringiensis (Bt). The aim of this study was to evaluate the correlation between maternal and fetal exposure, and to determine exposure levels of GLYP and its metabolite aminomethyl phosphoric acid (AMPA), GLUF and its metabolite 3-methylphosphinicopropionic acid (3-MPPA) and Cry1Ab protein (a Bt toxin) in Eastern Townships of Quebec, Canada. Blood of thirty pregnant women (PW) and thirty-nine nonpregnant women (NPW) were studied. Serum GLYP and GLUF were detected in NPW and not detected in PW. Serum 3-MPPA and CryAb1 toxin were detected in PW, their fetuses and NPW. This is the first study to reveal the presence of circulating PAGMF in women with and without pregnancy, paving the way for a new field in reproductive toxicology including nutrition and utero-placental toxicities.

Este documento describe el Programa de datos sobre pesticidas del USDA y resume los datos sobre residuos de pesticidas en frutas y verduras frescas, productos procesados, granos, carnes, leche y agua potable recopilados en 10 estados (Washington, California, Colorado, Texas, Wisconsin, Michigan, Ohio , Nueva York, Florida y Maryland) durante 1993-2003. Los datos indicaron la presencia de pocos problemas de residuos de pesticidas en cultivos frescos y procesados de cosecha propia o importados.

This paper describes the USDA Pesticide Data Programme, and summarizes data on pesticide residues in fresh fruits and vegetables, processed products, grains, meats, milk and drinking water collected from 10 states (Washington, California, Colorado, Texas, Wisconsin, Michigan, Ohio, New York, Florida and Maryland) during 1993-2003. The data indicated the presence of few pesticide residue problems in home-grown or imported fresh and processed crops.

Se realizó un estudio para medir residuos de 13 plaguicidas organofosforados (OP), ampliamente utilizados como ectoparasiticidas en ganado lechero o en cultivos destinados a la alimentación animal, en muestras de leche mexicana homogeneizada y pasteurizada. Cuatro marcas diferentes de leche con alta distribución fueron colectadas quincenalmente durante un período de 12 meses (n 96) en supermercados. Los residuos de pesticidas OP se midieron por cromatografía de gases con un detector fotométrico de llama. Aproximadamente el 39,6 % de las muestras contenían niveles detectables de residuos de plaguicidas OP. Ocho muestras contenían residuos que excedían los límites máximos de residuos (LMR) establecidos, y los plaguicidas OP presentes en estas muestras eran diclorvos (cinco muestras), forato, clorpirifos y clorfenvinfos (una muestra, respectivamente). Los residuos promedio de 13 plaguicidas OP medidos estaban por debajo de los LMR establecidos que oscilan entre 0,0051 y 0,0203 ppm.

A study was conducted to measure residues of 13 organophosphorus (OP) pesticides, widely used as dairy cattle ectoparasiticides or in crops used for animal feed, in homogenized and pasteurized Mexican milk samples. Four different milk brands with high distribution were collected biweekly during a 12 month period (n 96) in supermarkets. OP pesticide residues were measured by gas chromatography with a flame photometric detector. Approximately 39.6% of the samples contained detectable levels of OP pesticide residues. Eight samples contained residues exceeding established maximum residue limits (MRL), and the OP pesticides present in these samples were dichlorvos (five samples), phorate, chlorpyrifos, and chlorfenvinphos (one sample, respectively). Average residues of 13 OP pesticides measured were below established MRLs ranging between 0.0051 and 0.0203 ppm.

En este estudio comparativo, tomamos en cuenta muchas de las variables conocidas que influyen en el crecimiento y desarrollo de los niños seleccionando en dos grupos a niños yaquis de 4 a 5 años que residen en el Valle del Yaqui en el noroeste de México. Estos niños comparten antecedentes genéticos, dietas, contenidos minerales del agua, patrones culturales y comportamientos sociales similares. La principal diferencia fue su exposición a pesticidas. Los pesticidas se han aplicado en el área agrícola del valle desde fines de la década de 1940. En 1999, se encontraron altos niveles de múltiples pesticidas en la sangre del cordón umbilical de los recién nacidos y en la leche materna. Sobre la base de métodos antropológicos para la evaluación rural rápida de los problemas ambientales, se desarrolló una herramienta de evaluación rápida para niños en edad preescolar (RATPC) para medir el crecimiento y el desarrollo. Se comparó a los niños de la región agraria con los niños que viven en el piedemonte, donde se evita el uso de pesticidas. El RATPC midió aspectos variados del crecimiento físico y las habilidades para realizar o funcionar en las actividades normales de la niñez. No se encontraron diferencias en los patrones. Funcionalmente, los niños expuestos demostraron disminucion en las actividades mentals, una reducción en la coordinación ojo-mano y en la memoria de 30 minutos y la capacidad de dibujar una persona. La RATPC señala áreas en las que sería valiosa una investigación más profunda sobre la toxicología de los plaguicidas.

In this comparative study, we compensated for many of the known variables that influence children's growth and development by selecting two groups of 4-5-year-old Yaqui children who reside in the Yaqui Valley of northwestern Mexico. These children share similar genetic back-grounds, diets, water mineral contents, cultural patterns, and social behaviors. The major difference was their exposure to pesticides. Pesticides have been applied to the agricultural area of the valley since the late 1940s iIn 199, igh levels of multiple pesticides were found in the cord blood of newborns and in breast milk. Building on anthropological methods for rapid rural appraisal of problems within the environment, a Rapid Assessment Tool for Preschool Children (RATPC) was developed to measure growth and development. The children of the agrarian region were compared to children living in the foothills, where pesticide use is avoided The RATPC measured varied aspects of physical growth and abilities t perform, or function in, normal childhood activities. No differences were found in g patterns. Functionally, the exposed children demonstrated decreases in stamina, gross in eye-hand coordination, 30 minute memory, and the ability' to draw a person. The RATPC a point out areas in which more in depth research on toxicology of pesticide would be valuable.