0092/2026 - Implicações do uso de agrotóxicos na saúde de agricultores familiares da Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil Implications of pesticide use on the health of family farmers in the Zona da Mata region of Minas Gerais, Brazil
Trata-se de um estudo transversal que avaliou a associação entre o uso de agrotóxicos e a ocorrência de alterações endócrinas, antropométricas e na concentração de iodo urinário de agricultores familiares adultos, residentes na Zona da Mata de Minas Gerais. Foi coletado sangue para quantificar os marcadores de alteração tireoidiana e de intoxicação por agrotóxicos, e urina para avaliar a concentração de iodo urinário. Para verificar a associação da exposição ao uso de agrotóxicos com os desfechos, foram conduzidos os testes de Qui-quadrado de Pearson ou Exato de Fisher e a regressão de Poisson. Conforme a normalidade, realizaram-se testes de comparação de grupos t de Student e Mann-Whitney, além de correlações de Spearman. Participaram do estudo 306 agricultores familiares, destes, 44,1% (n=135) estavam usando agrotóxicos. O uso de agrotóxicos associou-se a níveis elevados de iodo urinário (p=0,017) (RP=1,32; IC 95% 1,05 – 1,66), e a prevalência de excesso de peso foi maior entre aqueles que usavam esses produtos por tempo ? 10 anos, comparado aos que não utilizavam ou o faziam por menor tempo (RP=1,51; IC 95% 1,07–2,13; p=0,017). Estes resultados demonstram que há implicações na saúde de agricultores familiares que utilizam agrotóxicos, evidenciando a necessidade de se estimular práticas de agricultura agroecológicas ou orgânicas.
Palavras-chave:
Agrotóxicos. Agricultores familiares. Excesso de peso. Iodo urinário elevado.
Abstract:
This cross-sectional study evaluated the association between pesticide use and the occurrence of endocrine and anthropometric alterations, as well as changes in urinary iodine concentration, among adult family farmers living in the Zona da Mata region of Minas Gerais. Blood samples were collected to quantify markers of thyroid function and pesticide intoxication, and urine samples were collected to assess urinary iodine concentration. Associations were examined using Pearson’s chi-square or Fisher’s exact tests and Poisson regression. According to data distribution, Student’s t test, Mann–Whitney test, and Spearman correlation were applied. A total of 306 family farmers participated in the study, of whom 44.1% (n=135) reported pesticide use. Pesticide use was associated with elevated urinary iodine levels (p=0.017; PR=1.32; 95% CI: 1.05–1.66), and the prevalence of overweight was higher among individuals with pesticide use for ≥10 years compared to those with shorter or no exposure (PR=1.51; 95% CI: 1.07–2.13; p=0.017). These findings indicate health implications associated with pesticide exposure among family farmers, highlighting the importance of promoting agroecological or organic farming practices.
Keywords:
Pesticides. Family farmers. Overweight. Elevated urinary iodine.
Conteúdo:
INTRODUÇÃO
A “Revolução Verde” desencadeou o uso maciço de agrotóxicos em todo mundo, introduzido na agricultura nos Estados Unidos na década de 1950 e disseminado no Brasil a partir da década de 19601-3. Dados do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento mostram que, nos últimos anos, ocorreu aumento na liberação de novos registros de agrotóxicos. Concomitante a isso, os resultados do último Censo Agropecuário, realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 2017, mostraram um aumento na utilização desses produtos nas propriedades rurais do Brasil, com ampla difusão na agricultura familiar4-7.
De acordo com o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA) (2024), a ampla utilização de agrotóxicos acarreta importantes impactos ambientais e à saúde pública. Dessa forma, os trabalhadores rurais, especialmente os agricultores familiares, configuram-se como um dos grupos mais suscetíveis a problemas de saúde em razão de fatores como a exposição direta aos agrotóxicos8.
Os agrotóxicos são usados com o intuito de repelir organismos causadores de danos nas plantações agrícolas, porém também podem eliminar seus predadores naturais, afetar a fauna e flora, favorecer o surgimento de resistência em insetos e patógenos, e, consequentemente, gerar dependência dos agricultores ao uso desses produtos que estão associados a efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente9,6.
Além disso, os agrotóxicos podem atuar como disruptores endócrinos, um exemplo é a desregulação no funcionamento da glândula tireoide10. Segundo Kongtip e colaboradores 11, a exposição aos agrotóxicos pode causar desregulação no funcionamento da glândula tireoide, interferindo na captação celular de hormônios tireoidianos, provocando alterações na expressão gênica e inibindo a absorção de iodo. O uso desses produtos também tem sido associado à obesidade, uma doença crônica que pode contribuir para o surgimento de outras doenças, incluindo as próprias alterações endócrinas12.
Pesquisas que avaliam essas relações contribuem para o avanço do conhecimento em saúde pública, com vistas a subsidiar ações e apoiar a formulação de estratégias que desestimulem o uso desses produtos13.
Tendo em vista as implicações do uso de agrotóxicos na saúde e o aumento da utilização desses produtos, inclusive pela agricultura familiar, o objetivo desse estudo foi avaliar a associação entre o uso de agrotóxicos e a ocorrência de alterações endócrinas, antropométricas e na concentração de iodo urinário de agricultores familiares adultos, residentes na Zona da Mata de Minas Gerais.
MÉTODOS
Delineamento do estudo e procedimento de amostragem
Trata-se de um estudo transversal realizado com agricultores familiares. O cálculo da amostra foi realizado no programa OpenEpi ® versão 3.01, utilizando a equação: n = [EDFF × Np (1 – p)] / [(d2/Z21 – ?/2 × (N – 1) + p × (1) – p)]. Para o tamanho da população (N), considerou-se o total da população adulta rural da Região Geográfica Imediata de Viçosa (n=31.090), segundo dados do censo demográfico disponível no período do estudo (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, 2010)14.
Devido à inexistência de dados nacionais referentes à concentração de iodo urinário em adultos residentes em áreas rurais, para a prevalência (p), utilizou-se 14,1% de deficiência de iodo, proveniente da prevalência em escolares residentes na zona rural, analisados na Pesquisa Nacional para Avaliação do Impacto da Iodação do Sal – PNAISAL. O erro tolerável (d) considerado foi de 5%, nível de confiança de 95%, escore padrão de distribuição normal (Z) de 1,96 e efeito do desenho do estudo (EDFF) de 1,5 para amostras aleatórias da zona rural15-16.
Como resultado, chegou-se a 278 indivíduos, e ao considerar um adicional de 10% para dados incompletos e controle de fatores de confusão, resultou-se em uma amostragem final de 306 adultos, que foram sorteados, de cidades da Região Geográfica Imediata de Viçosa, que pertencem à Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil14.
A amostra foi constituída em seis estágios: (1) definição da Região Geográfica Imediata de Viçosa para coleta de dados (2) seleção dos municípios que tinham empresa de assistência técnica e extensão rural (n=9 municípios) e aceite institucional para participação (n=8 municípios) (3) cálculo do número de adultos que deveriam ser visitados, segundo proporcionalidade de sexo e da população rural dos municípios (4) sorteio dos participantes pela lista de agricultores familiares cadastrados na empresa de assistência técnica e extensão rural de cada um dos municípios participantes, sendo incluído um participante por domicílio; neste estágio foram feitos convite aos sorteados para participar do estudo, em caso de aceite foi realizado agendamento para coleta (5) coleta de dados, sangue e urina (6) retorno aos participantes com entrega dos exames bioquímicos.
Os 306 indivíduos participantes foram distribuídos pelos oito municípios elegíveis e com aceite institucional: Cajuri, Canaã, Coimbra, Ervália, Paula Cândido, São Miguel do Anta, Teixeiras e Viçosa.
Critérios de inclusão
Foram incluídos no estudo agricultores adultos, com idade entre 20 e 59 anos, residentes nas cidades da Região Geográfica Imediata de Viçosa que desejaram participar do estudo.
Critérios de exclusão
Foram excluídas gestantes devido à demanda metabólica e indivíduos que já haviam realizado a tiroidectomia.
Coleta de dados
A coleta de dados ocorreu no período de fevereiro de 2021 a junho de 2022. Inicialmente, foi feita a leitura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido, por telefone, em função da pandemia da COVID-19.
Após o aceite em participar do estudo, foi realizada uma entrevista por telefone com questionário semiestruturado individual. Foram obtidas informações autorrelatadas referentes aspectos sociodemográficas (município de residência, sexo e idade), medidas antropométricas (peso e altura) e uso de agrotóxicos, por meio das perguntas “O sr.(a) usa ou já usou agrotóxicos”, para aqueles que responderam afirmativamente, perguntava-se “Há quanto tempo o sr.(a) utiliza esses produtos”. Além disso, questionou-se ao participante se ele possuía alguma doença endócrina, tais como hipertireoidismo, hipotireoidismo, doença de Cushing, doença de Addison, acromegalia, diabetes ou outra, em caso de a resposta ser “outra” perguntava-se qual. Neste contato, também era agendado um dia e horário para coleta de sangue e de urina no domicílio do participante.
Foram coletados 5 mL de sangue após jejum de 12 horas, pela manhã, os quais foram armazenados e transportados em sete tubos “livres de metais” (SST II Advance da marca BD Vacutainer® de 5mL). O sangue foi coletado para quantificar os marcadores de função tireoidiana, sendo estes a tiroxina livre (T4L), hormônio tireoestimulante (TSH), triiodotironina (T3), bem como, os marcadores de intoxicação por agrotóxicos de forma aguda (colinesterases totais - ChEs) e crônica (acetilcolinesterase - AChE). Os participantes também coletaram 50 mL de urina casual em pote plástico estéril devidamente identificado para posterior determinação da concentração de iodo urinário (CIU). As amostras de sangue e urina foram transportadas em caixa de polietileno em temperatura média de 16° C, por cerca de 3 horas, até o laboratório contratado. O tempo até as análises no laboratório foi de cerca de 12 horas17-20.
O método para avaliação dos marcadores sanguíneos tireoidianos foi o de quimioluminescência, sendo que para análise de T3 foi utilizado o kit Access Total T3, para o T4 livre o Access Free e TSH o Access TSH 3rd IS. Já para avaliação dos marcadores de intoxicação por agrotóxicos, para a ChEs foi utilizado o método de potenciometria com o kit de validação in house e para a AChE o colorimétrico com o kit CHE - Beckman Coulter21.
Para a obtenção da CIU, utilizou-se um espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) modelo Elan DRC II (Perkin-Elmer, Norwalk, C). Os dados das amostras foram obtidos usando 20 varreduras de leitura (sweeps/reading) e três replicatas. As leituras foram obtidas em contagens de segundo. Mais detalhes metodológicos podem ser obtidos no estudo de Lopes21.
Variáveis do estudo
Definiram-se como variáveis de exposição o autorrelato de uso de agrotóxico e de tempo de uso desses produtos. Foram considerados desfechos o autorrelato de doenças endócrinas, alterações antropométricas (baixo peso, sobrepeso e obesidade), níveis alterados dos marcadores bioquímicos relacionados às alterações endócrinas tireoidianas (TSH, T3, T4 livre e CIU) e de intoxicação por agrotóxicos (ChEs e AChE).
Os valores de referência para avaliação dos marcadores bioquímicos foram considerados normais quando: TSH (µUI/mL) >0,4 a ? 4,5, T3 (ng/mL) >80 a <180, T4 livre (ng/dL) 0,7 a ?1,8 ng/dL, AChE de 0,58 a 0,95 delta ph/hora (homens) e de 0,56 a 0,94 delta ph/hora (mulheres), ChEs de 5.900 a 12.200 U/L (homens), 4.700 a 10.400 U/L (mulheres). Para nutrição de iodo, foi considerada deficiência CIU ? 99,0 µg/L, adequado entre 100 a 199 µg/L e excesso ou elevado ? 299 µg/L22-25.
Calculou-se o Índice de Massa Corporal (IMC), classificando-o de acordo com os pontos de corte estabelecidos para adultos pela Organização Mundial de Saúde (OMS), estratificando-o em eutrófico IMC (?18,5kg/m² a ?24,9kg/m²), baixo peso (<18,5kg/m²), sobrepeso (? 25,0 kg/m² a <30,0 kg/m²) e obesidade (? 30 kg/m²) 26.
Aprovação ética
O projeto deriva do estudo “Fatores associados à deficiência de iodo na população rural”, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da Universidade Federal de Viçosa (UFV – MG), com parecer número 4.664.517.
Análises estatísticas
Os dados foram digitados no Microsoft Office Excel® utilizando o método de dupla digitação e seguidos de validação das respostas contraditórias. As análises dos dados foram feitas no Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 23.0, e no Statistical software for data science Stata (Stata), versão 14.0. O teste Kolmogorov-Smirnov foi aplicado para verificar o padrão de distribuição das variáveis continuas. Testes não paramétricos foram empregados quando as variáveis não apresentaram distribuição normal, como o tempo de uso de agrotóxicos, enquanto testes paramétricos foram utilizados para variáveis com distribuição aproximadamente normal, como a acetilcolinesterase e a triiodotironina.
Foi realizada a análise descritiva dos dados, medidas de tendência central (médias e medianas) e de dispersão (desvio padrão, mínimo e máximo). Também foram estimadas as prevalências e respectivos intervalos de 95% de confiança (IC95%).
Para avaliar o uso de agrotóxicos e as alterações bioquímicas e antropométricas, foi utilizado o teste de qui-quadrado de Pearson ou Exato de Fisher. A correlação de Spearman foi utilizada para avaliar a relação entre as variáveis contínuas referentes aos marcadores bioquímicos, antropométricos e o tempo de exposição aos agrotóxicos.
Realizaram-se testes de comparação de grupos, utilizando t de Student e Mann-Whitney, conforme a distribuição de normalidade, para comparar variáveis antropométricas e bioquímicas em relação ao uso de agrotóxicos entre agricultores familiares.
Com intuito de explorar mais detalhadamente a relação entre o uso de agrotóxicos e alterações antropométricas, neste caso em específico o tempo de uso desses produtos (? 10 anos) e o excesso de peso (sobrepeso ou obesidade), foi realizada a regressão de Poisson com variância robusta.
Na análise univariada, as variáveis com p<0,20 foram selecionadas para a análise multivariada e permaneceram no modelo final as que apresentaram associação estatística (p<0,05) e relevância teórica. A cada etapa, as variáveis que não alteraram as razões de prevalência e os intervalos de confiança de modo significativo foram descartadas, até a obtenção de um modelo final, que foi ajustado por sexo e idade, a fim de controlar potenciais fatores de confusão, considerando que essas variáveis podem influenciar tanto a exposição27 quanto o desfecho28.
A regressão de Poisson foi executada pelo método backward e a qualidade do ajuste do modelo final foi analisada pelo Critério de Informação de Akaike (AIC), sendo selecionado o modelo com o menor valor entre os modelos testados. Para todas as análises, foi adotado um ? de 5%.
RESULTADOS
Participaram do estudo 306 agricultores familiares adultos, com média de idade de 43,5 (DP±9,1) anos, sendo 52% (n=159) do sexo masculino. Do total de agricultores, 3,5% (n=11) relataram já ter utilizado agrotóxicos no passado (exposição pregressa) e 44,1% (n=135) estavam usando no período do estudo (exposição atual), sendo a média de tempo de exposição atual 15,6 (DP±9,5) anos.
Todos os agricultores realizaram exames de sangue e de urina. De forma geral, os participantes apresentaram alterações nos níveis de TSH (5,5%; n=17), AChE (8,8%; n=27), ChEs (0,3%; n=1), T4 (1,9%; n=6), T3 (0,3%; n=1), CIU baixa (20,0%; n=60) e CIU em excesso (48,3%; n=148). Ademais, 3,9% (n=12) relataram presença de outras doenças endócrinas, especificamente o diabetes.
Em relação ao estado nutricional, a maioria apresentou excesso de peso (52,3%; n=160), destes, 35,0% (n=107) apresentaram sobrepeso e 17,3% (n=53) obesidade, já o baixo peso esteve presente em 1,0% (n=3).
O uso de agrotóxicos associou-se aos níveis elevados de iodo urinário (? 299 µg/L) (p=0,017) (RP=1,32; IC 95% 1,05 – 1,66), evidenciando que o uso atual e pregresso aumenta a prevalência de excesso de iodo em 32% (tabela 1). Além disso, os agricultores que utilizavam agrotóxicos no momento atual apresentaram maiores valores médios de AChE (p=0,01) (tabela 2).
Realizou-se análise univariada para o desfecho excesso de peso, considerando as variáveis T3, T4, TSH, AChE, ChEs, iodo urinário, idade, sexo e tempo de uso de agrotóxicos ?10 anos. Apenas as variáveis idade, sexo e tempo de uso de agrotóxicos ?10 anos apresentaram valor de p<0,20 e seguiram para a análise múltipla (Tabela 3).
No modelo múltiplo, ajustado simultaneamente por sexo e idade, observou-se associação entre tempo de uso de agrotóxicos e excesso de peso, de modo que indivíduos com tempo de uso ?10 anos apresentaram prevalência 51% maior do desfecho (RP=1,51; IC95%: 1,07–2,13; p=0,017), quando comparados àqueles que não utilizavam agrotóxicos ou o faziam por menor período (Tabela 4).
Ao avaliar a qualidade do ajuste do modelo pelo AIC, concluiu-se que o modelo está bem ajustado, pois apresentou o menor valor de AIC, em relação ao outros modelos testados.
DISCUSSÕES
Os resultados mostraram que 44% da população estudada utilizavam agrotóxicos, indicando que uma parte considerável dos agricultores familiares faz uso desses produtos. Este cenário pode ser resultado de uma série de fatores, a citar-se as isenções fiscais que esses produtos possuem, liberação de novos agrotóxicos e até mesmo pela facilidade de produção, como a dispensa de capina manual29-31.
Observou-se que agricultores expostos aos agrotóxicos apresentaram maior percentual de excesso de iodo. Apesar de a literatura ser escassa em estudos que avaliam essa relação, o estudo de Medda32 e colaboradores avaliou a exposição ocupacional ao agrotóxico mancozebe e seu metabólito (ETU), e encontraram que trabalhadores expostos a altas concentrações de ETU tiveram excreção urinária de iodo aumentada (>250 µg/L), esse excesso pode estar associado à redução temporária da disponibilidade de iodo para a síntese adequada de hormônios tireoidianos, considerando que o iodo é essencial para o funcionamento adequado da glândula tireoide. Segundo a OMS24, o excesso de iodo pode causar hipertireoidismo e tireoidite de Hashimoto.
Resultados similares têm sido encontrados em alguns estudos11,33. Calixto et al. 33 ao avaliarem a exposição indireta de mulheres que não aplicam agrotóxicos, mas vivem com parceiros que aplicam, encontraram que até mesmo o tempo de uso de agrotóxicos indireto está relacionado a consequências para a saúde, dentre elas as alterações endócrinas tireoidianas.
Kongtip e colaboradores11 investigaram os efeitos da exposição a agrotóxicos nos níveis de hormônios tireoidianos entre agricultores convencionais e orgânicos. Os autores observaram que os agricultores convencionais apresentaram níveis significativamente mais elevados de TSH, T3L, T3 e T4L em comparação aos orgânicos. Além disso, a análise indicou que a quantidade aplicada de diversos herbicidas, incluindo paraquat, acetoclor, atrazina, glifosato, diuron, alacloro, propanil e butacloro, estava associada ao aumento dos níveis hormonais, sugerindo que a exposição a esses produtos pode impactar o eixo hipotálamo-hipófise-tireoide.
No presente estudo, os marcadores tireoidianos não apresentaram alterações tão frequentes, mas a relação encontrada do uso de agrotóxicos com excesso de iodo serve como um alerta para o surgimento de alterações endócrinas tireoidianas no futuro dessa população24.
Outro achado deste estudo foi o aumento da prevalência de excesso de peso dos agricultores que relataram tempo de uso de agrotóxicos ? 10 anos. Na literatura, encontramos estudos com resultados similares. Araújo34 observou maior probabilidade de os agricultores familiares adultos que usam agrotóxicos terem excesso de peso.
Oliveira e colaboradores12 encontraram em sua revisão sistemática correlação positiva do uso de agrotóxicos com o aumento de peso e dos níveis de glicose e de insulina, evidenciando risco de desenvolver diabetes e o efeito obesogênico dos agrotóxicos. Estes autores sugeriram que esses resultados podem estar relacionados com a capacidade desses produtos de se acumularem no tecido adiposo12.
Ren e colaboradores35 sugerem que mecanismos complexos podem estar envolvidos na relação dos agrotóxicos com a obesidade, tais como indução da diferenciação de adipócitos, alterações na homeostase metabólica, na adipogênese e na microbiota intestinal, porém relatam que são necessários mais estudos para melhor compreensão desses mecanismos.
Sabe-se que a obesidade tem causa multifatorial e está relacionada com elevado consumo de alimentos ultraprocessados, calóricos, com alto teor de açúcares, gorduras, bem como sedentarismo, mas ainda existem lacunas na literatura sobre os fatores relacionados à sua causa34. De acordo com Ren e colaboradores33 “identificar todos os fatores importantes que contribuem para a obesidade é, portanto, uma questão importante e pode ajudar a controlar e reduzir a epidemia de obesidade e doenças relacionadas”35.
Em relação aos agricultores que utilizam agrotóxicos terem apresentado maiores médias de AChE, isso pode ter ocorrido devido à presença de doenças, como obesidade e outras, que são relacionadas ao aumento dessa enzima, e como visto, um percentual elevado dos participantes que utilizam e já usaram agrotóxicos apresentaram excesso de peso, o que pode ter contribuído para esse resultado37.
Diante deste cenário de aumento na utilização de agrotóxicos com alterações relacionadas ao uso desses produtos, é preocupante a exposição de agricultores familiares que estão em contato diário com esses produtos38.
Torna-se evidente a necessidade de substituir o modelo convencional de agricultura com uso intensivo agrotóxicos por práticas agrícolas não convencionais, com ênfase na agricultura familiar, pois existem na atualidade outros sistemas de produção agrícola como os de base agroecológica e orgânicas, que não dependem desses produtos e são capazes de prover alimentos mais saudáveis e que não colocam em risco a saúde humana e o meio ambiente, corroborando e respeitando os princípios da segurança alimentar e nutricional e soberania alimentar39.
Ademais, o ponto forte desse estudo foi a realização de exames bioquímicos em uma população que tem menor acesso e/ou procura a serviços de saúde40, o que possibilitou investigar de forma mais assertiva o uso de agrotóxicos através da ChEs e AChE, e as alterações nos marcadores bioquímicos T3, T4L, TSH e CIU. Além disso, este estudo traz novas contribuições científicas para a saúde pública, pois não foram encontrados estudos realizados com adultos agricultores familiares brasileiros avaliando a CIU, bem como sua relação com uso de agrotóxicos, e a literatura internacional ainda tem poucos estudos abordando essa questão.
No entanto, cabe mencionar que o estudo foi realizado no período de pandemia da COVID-19, evitando-se contato físico com os participantes, assim algumas questões foram autorreferidas, tais como peso e altura, o que pode interferir na acurácia dessas informações, sobretudo em relação ao viés de memória.
CONCLUSÃO
Os resultados encontrados demonstram que os agrotóxicos causam implicações na saúde de agricultores familiares que os utilizam, principalmente em relação aos níveis elevados de iodo urinário e ao excesso de peso.
Nesse sentido, percebe-se a necessidade do desenvolvimento de políticas públicas que incentivem práticas de agricultura não convencionais, como as de base agroecológica e orgânicas, as quais podem contribuir para a redução dos impactos do uso de agrotóxicos sobre a saúde humana e o meio ambiente.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Universidade Federal de Viçosa (UFV), ao Programa de Pós-graduação em Agroecologia - UFV, à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Brasil), à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG, Brasil), ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brasil) e à Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado de Minas Gerais (EMATER-MG). Agradecemos também a todos os agricultores familiares que gentilmente participaram deste estudo, contribuindo de forma essencial para a realização desta pesquisa.
FONTES DE FINANCIAMENTO
Este trabalho foi apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG – BPD 01017-22), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoa de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (Chamada MCTIC/CNPq 2018 – Processo:439075/2018-1), Programa de Pós-Graduação em Ciência da Nutrição e Programa de Pós-Graduação em Agroecologia, ambos da Universidade Federal de Viçosa (Brasil).
REFERÊNCIAS
1. Brasil. Lei 7.802, de 11 de julho de 1989. Dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, 1989; 11 jul.
2. Serra LS, Mendes MRF, Soares MDA, Monteiro IP. Revolução Verde: reflexões acerca da questão dos agrotóxicos. Revista do Ceds 2016; 1(4): 1-24.
3. Siqueira DF, Moura RM, Laurentino GEC, Araújo AJ, Cruz SL. Análise da exposição de trabalhadores rurais a agrotóxicos. Revista Brasileira em Promoção da Saúde 2013, 26(2), 182-191.
4. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). CENSO agropecuário. Agricultura familiar [Internet]. 2017a [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101773_cap11.
5. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). CENSO agropecuário [Internet]. 2017b [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://censoagro2017.ibge.gov.br/templates/censo_agro/resultadosagro/pdf/ag.
6. Filho ACRP, Cardoso SRS, Rego JV. Agricultura familiar e agrotóxico: dialogando com a realidade em comunidades campesinas de Miguel Alves (PI). Cadernos Cajuína 2020; 5(3):145-161.
7. Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Sistema de Agrotóxico e Fitossanitário [Internet]. 2023 [acessado em 2023 mai 18]. Disponível em: https://indicadores.agricultura.gov.br/agrofit/index.htm.
8. Valadares AA, Alves FGM. Nota técnica: O crescimento do uso de agrotóxicos: uma análise descritiva dos resultados do Censo Agropecuário 2017 [Internet]. 2020. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em: https://repositorio.ipea.gov.br/bitstream/11058/9947/1/NT.
9. Meyer A, Sarcinelli PN, Abreu-Villaça Y, Moreira JC. Os agrotóxicos e sua ação como desreguladores endócrinos. In: Peres F, Moreira JC, organizadores. É veneno ou é remédio?: agrotóxicos, saúde e ambiente. Rio de Janeiro: Fiocruz; 2003. p. 101-118.
10. Warner GR; Mourikes VE; Neff AM; Brehm E; Falhas JÁ. Mechanisms of action of agrochemicals acting as endocrine disrupting chemicals. Molecular and Cellular Endocrinology 2020; 502:110680.
11. Kongtip P, Nankongnab N, Kallayanatham N, Pundee R, Choochouy N, Yimsabai J, Woskie S. Thyroid Hormones in Conventional and Organic Farmers in Thailand. Int. J. Environ. Res. Public Health 2019, 16(15):2019.
12. Oliveira KCS, Skonieski C, Medeiros HMP, Silva L, Benvegnú DM. Exposição a agrotóxicos e aumento de obesidade: uma revisão da literatura. Revista Multidisciplinar Em Saúde 2021; (3): 92-92.
13. Silva M, Conforti V. Disruptores endócrinos. EnciBio [Internet]. 2013 Dez [acessado em 2024 jan 10];9(17): [cerca de 14 p.]. Disponível em: https://conhecer.org.br/ojs/index.php/biosfera/article/view/3091.
14. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Demográfico [Internet]. 2010 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/multidominio/cultura-recreacao-e-esporte/9662-censo-demografico-2010.html?=&t=destaques.
15. Santos IS, Almeida JC. Pesquisa Nacional para Avaliação do Impacto da Iodação do Sal (PNAISAL). [Internet]. 2013 [acessado em 2023 mai 18]. Disponível em: http://189.28.128.100/dab/docs/portaldab/documentos/pnaisal_relatorio_final.pdf.
16. Hirschmann R, Gomes AP, Gonçalves H. Sintomatologia depressiva entre moradores da zona rural de uma cidade no Sul do Brasil. Rev Saúde Pública 2018, 52 (Sup. 1).
17. Peres F, Oliveira-Silva JJ, Della-Rosa HV, Lucca SRD. Desafios ao estudo da contaminação humana e ambiental por agrotóxicos. Cien Saude Colet 2005; 10:1-11.
18. Organização Mundial de Saúde (OMS). Development of a WHO growth reference for school-aged children and adolescents. Geneva: Bulletin of the World Health Organization, 2007.
19. Carvalho GA, Perez CLS, Ward LS. Utilização dos testes de função tireoidiana na prática clínica. Arq. Bras. Endocrinol. Metabol 2013; 57(3): 193-204.
20. Cequinel JC, Rodrigo LCP. Material técnico sobre intoxicações agudas por agrotóxicos e atendimento inicial do paciente intoxicado. Manual Técnico de Atendimento ao Paciente Intoxicado, 2018; 1:(2): 24-120.
21. Lopes, SO. Estado nutricional de iodo e fatores associados, socioeconômicos, demográficos, de saúde e nutricionais em agricultores familiares da região geográfica imediata de Viçosa-MG. 2023. [Tese]. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa; 2023.
22. World Health Organization - WHO. Assessment of the iodine deficiency disorders and monitoring their elimination. Genebra: WHO; 2007.
23. Carvalho GA, Perez CLS. Ward LS. Utilização dos testes de função tireoidiana na prática clínica. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, 2013; 57: 193-204.
24. DB toxicológico. ACERI - acetilcolinesterase eritrocitária [Internet]. 2024. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em https://gde.diagnosticosdobrasil.com.br/GDE_Home/DetalheDoExame.aspx?ExameId=ACERI.
25. DB toxicológico. COLIN - colinesterase [Internet]. 2024. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em https://gde.diagnosticosdobrasil.com.br/GDE_Home/DetalheDoExame.aspx?ExameId=COLIN.
26. Organização Mundial de Saúde (OMS). Obesitity: Preventing and Managing the Global Epidemic. Geneva: World Health Organization, 1998.
27. Queiroz PR, Guedes APF, Almeida AT. Queiroz BT, Macêdo, LCB, Portela LA, Fonseca LMSM. Intoxicações humanas por agrotóxicos de uso agrícola no Brasil: uma análise a partir da produtividade agrícola. Brazilian Journal of Implantology and Health Sciences, 2023, 5(5): 1794–1816.
28. Ferreira APS. Szwarcwald CL. Damacena, GN. Prevalência e fatores associados da obesidade na população brasileira: um estudo com dados da Pesquisa Nacional de Saúde de 2013. Revista Brasileira de Epidemiologia, 2019, 22:e190024.
29. Martins PR. Trajetórias tecnológicas e meio ambiente: a indústria de agroquímicos/transgênicos no Brasil. [Tese]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciências Humanas; 2000.
30. Sampaio SR, Barreto LA, Jesus PO, Amorim RA, Santos LO, Sampaio ASJ. Agrotóxicos, sementes crioulas e soberania alimentar: uma reflexão sobre sua relação com os agricultores de Castro Alves/BA. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Agroecologia; 2020; São Cristóvão.
31. Cunha LN, Soares WL. Os incentivos fiscais aos agrotóxicos como política contrária à saúde e ao meio ambiente. Cad. Saúde Pública 2020, 36 (10): e00225919.
32. Medda E, Santini F, Angelis S, Franzellin F, Fiumalbi C, Perico A et al. Iodine nutritional status and thyroid effects of exposure to ethylenebisdithiocarbamates. Environmental research 2017; 154:152-159.
33. Calixto FAM, Lopes SO, Miguel ES, Sol S, Franceschini SC, Santos RHS Priore SE. Tempo de exposição indireta aos agrotóxicos e avaliação bioquímica, antropométrica e composição corporal de mulheres rurais. RBAS 2021, 11(1): 385-394.
34. Araújo RAL. Associação entre exposição a agrotóxicos e excesso de peso em agricultores da Serra Gaúcha. [Dissertação]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2021.
35. Ren XM; Kuo Y, Blumberg B. Agrochemicals and obesity. Mol Cell Endocrinol 2020; 15:515.
36. Wannmacher L. Obesidade como fator de risco para morbidade e mortalidade: evidências sobre o manejo com medidas não medicamentosas. OPAS/OMS 2016; 1(7):1-10.
37. Brasil. Secretária de Saúde. Vigilância da colinesterase [Internet]. 2021 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.saude.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/9/2018/06/Nota-Informativa- Colinesterase1-Final.pptx.pdf.
38. Instituto Nacional do Câncer (INCA). Agrotóxico [Internet]. 2019 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.inca.gov.br/exposicao-no-trabalho-e-no-ambiente/agrotoxicos.
39. Fraga LK, Gonçalves LM, Godoy WI, Outeiro MT. Sistemas agroalimentares sustentáveis e saudáveis: reflexões a partir da perspectiva agroecológica. COLÓQUIO - Revista do Desenvolvimento Regional 2022; 19 (1): 120-142.
40. Alcântara, AO. Envelhecer no contexto rural: a vida depois do aposento. In: Política nacional do idoso: velhas e novas questões. Alcântara AO, Camarano AA, Giacomin KC. Rio de Janeiro: Ipea, 2016.
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Implications of pesticide use on the health of family farmers in the Zona da Mata region of Minas Gerais, Brazil
Resumo (abstract):
This cross-sectional study evaluated the association between pesticide use and the occurrence of endocrine and anthropometric alterations, as well as changes in urinary iodine concentration, among adult family farmers living in the Zona da Mata region of Minas Gerais. Blood samples were collected to quantify markers of thyroid function and pesticide intoxication, and urine samples were collected to assess urinary iodine concentration. Associations were examined using Pearson’s chi-square or Fisher’s exact tests and Poisson regression. According to data distribution, Student’s t test, Mann–Whitney test, and Spearman correlation were applied. A total of 306 family farmers participated in the study, of whom 44.1% (n=135) reported pesticide use. Pesticide use was associated with elevated urinary iodine levels (p=0.017; PR=1.32; 95% CI: 1.05–1.66), and the prevalence of overweight was higher among individuals with pesticide use for ≥10 years compared to those with shorter or no exposure (PR=1.51; 95% CI: 1.07–2.13; p=0.017). These findings indicate health implications associated with pesticide exposure among family farmers, highlighting the importance of promoting agroecological or organic farming practices.
Palavras-chave (keywords):
Pesticides. Family farmers. Overweight. Elevated urinary iodine.
Implications of pesticide use for the health of family farmers in the Zona da Mata region of Minas Gerais, Brazil
Jérsica Martins Bittencourt
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: jersica.cunha@ufv.br
ORCID: 0000-0003-3821-8171
Sílvia Oliveira Lopes
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: silvia.lopes@ufv.br
ORCID: 0000-0002-6755-8610
Edna Miranda Mayer
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Tecnologia de Alimentos, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: edna.mayer@ufv.br
ORCID: 0000-0003-1948-110X
Dayane de Castro Morais
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: dayanecm@yahoo.com.br
ORCID: 0000-0001-6439-7009
Francilene Maria Azevedo
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: francilene.azevedoufv@gmail.com
ORCID: 0000-0003-2162-5408
Sylvia do Carmo Castro Franceschini
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: sylvia@ufv.br
ORCID: 0000-0001-7934-4858
Silvia Eloiza Priore
Universidade Federal de Viçosa (UFV), Departamento de Nutrição e Saúde, Viçosa (MG), Brazil
E-mail: sepriore@ufv.br
ORCID: 0000-0003-0656-1485
Resumo
Trata-se de um estudo transversal que avaliou a associação entre o uso de agrotóxicos e a ocorrência de alterações endócrinas, antropométricas e na concentração de iodo urinário de agricultores familiares adultos, residentes na Zona da Mata de Minas Gerais. Foi coletado sangue para quantificar os marcadores de alteração tireoidiana e de intoxicação por agrotóxicos, e urina para avaliar a concentração de iodo urinário. Para verificar a associação da exposição ao uso de agrotóxicos com os desfechos, foram conduzidos os testes de Qui-quadrado de Pearson ou Exato de Fisher e a regressão de Poisson. Conforme a normalidade, realizaram-se testes de comparação de grupos t de Student e Mann-Whitney, além de correlações de Spearman. Participaram do estudo 306 agricultores familiares, destes, 44,1% (n = 135) estavam usando agrotóxicos. O uso de agrotóxicos associou-se a níveis elevados de iodo urinário (p = 0,017) (RP = 1,32; IC 95% 1,05–1,66), e a prevalência de excesso de peso foi maior entre aqueles que usavam esses produtos por tempo ≥ 10 anos, comparado aos que não utilizavam ou o faziam por menor tempo (RP = 1,51; IC 95% 1,07–2,13; p = 0,017). Estes resultados demonstram que há implicações na saúde de agricultores familiares que utilizam agrotóxicos, evidenciando a necessidade de se estimular práticas de agricultura agroecológicas ou orgânicas.
Palavras-chave: Agrotóxicos. Agricultores familiares. Excesso de peso. Iodo urinário elevado.
Resumen
Se trata de un estudio transversal que evaluó la asociación entre el uso de plaguicidas y la ocurrencia de alteraciones endocrinas, antropométricas y en la concentración de yodo urinario en agricultores familiares adultos residentes en la Zona da Mata de Minas Gerais. Se recogieron muestras de sangre para cuantificar los marcadores de alteraciones tiroideas y de intoxicación por plaguicidas, y muestras de orina para evaluar la concentración de yodo urinario. Para evaluar la asociación entre la exposición a plaguicidas y los desenlaces, se utilizaron las pruebas de chi cuadrado de Pearson o exacta de Fisher y la regresión de Poisson. De acuerdo con la distribución de las variables, se realizaron las pruebas t de Student y Mann–Whitney, además de correlaciones de Spearman. Participaron en el estudio 306 agricultores familiares, de los cuales el 44,1% (n = 135) utilizaban plaguicidas. El uso de plaguicidas se asoció con niveles elevados de yodo urinario (p = 0,017; PR = 1,32; 95%CI: 1,05–1,66), y la prevalencia de sobrepeso fue mayor entre aquellos que utilizaban estos productos durante ≥ 10 años, en comparación con quienes no los utilizaban o lo hacían durante menos tiempo (PR = 1,51; 95%CI: 1,07–2,13; p = 0,017). Estos resultados indican implicaciones para la salud de los agricultores familiares expuestos a plaguicidas, lo que refuerza la necesidad de fomentar prácticas agrícolas agroecológicas u orgánicas.
Palabras clave: Plaguicidas. Agricultores familiares. Sobrepeso. Yodo urinario elevado.
Abstract
This cross-sectional study evaluated the association between pesticide use and endocrine, anthropometric and urinary iodine concentration alterations among adult family farmers living in the Zona da Mata region of Minas Gerais. Blood samples were collected to quantify thyroid function and pesticide intoxication markers, and urinary iodine concentration was assessed from urine samples. Associations were examined using Pearson’s chi-square or Fisher’s exact tests and Poisson regression. Depending on data normality, Student’s t-test, the Mann-Whitney test and Spearman’s correlation were applied. A total of 306 family farmers participated in the study, of whom 44.1% (n = 135) reported pesticide use. Pesticide use was associated with elevated urinary iodine (p = 0.017; PR = 1.32; 95% CI: 1.05–1.66), while overweight was more prevalent among individuals who had used pesticides for ≥ 10 years than in those with shorter or no exposure (PR = 1.51; 95% CI: 1.07–2.13; p = 0.017). These findings indicate health implications of pesticide exposure among family farmers, highlighting the importance of promoting agroecological or organic-based farming practices.
Keywords: Pesticides. Family farmers. Overweight. Elevated urinary iodine.
INTRODUCTION
The “Green Revolution” triggered massive, worldwide use of pesticides, which were introduced into agriculture in the United States in the 1950s and spread to Brazil from the 1960s onwards1-3. Data from Brazil’s Ministry of Agriculture, Animal Farming and Supply show that approvals of new pesticide registrations have accelerated in recent years. At the same time, the results of the most recent (2017) Farm Census by the official bureau of statistics, the Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), showed increasing use of these products on rural properties in Brazil, with widespread use in family farming4-7.
The Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA 2024) found that the extensive use of pesticides causes substantial environmental and public health impacts. As a result, one of the groups most prone to health problems resulting from factors such as direct exposure to pesticides are rural workers, especially family farmers8.
However, the pesticides most used to repel organisms that harm crops can also eliminate their natural predators, affect fauna and flora, favour the development of resistance in insects and pathogens and, as a result, leave farmers dependent on these products that are associated with adverse effects on human health and the environment9,6.
Pesticides can also act as endocrine disruptors, e.g., dysregulating thyroid gland function10. Kongtip et al.11 found that pesticide exposure can cause dysregulation of thyroid gland function by interfering with cellular uptake of thyroid hormones, causing alterations in gene expression and inhibiting iodine absorption. Use of these products has also been associated with obesity, a chronic disease that can contribute to the onset of other diseases, including endocrine alterations themselves12.
Studies assessing these relationships can contribute to the advance of public health knowledge, with a view to informing measures and supporting the formulation of strategies to discourage the use of these products13.
Given the health implications of pesticide use, which is increasing even in family farming, this study evaluated the association between pesticide use and the occurrence of endocrine, anthropometric and urinary iodine concentration alterations in adult family farmers residing in the Zona da Mata region of Minas Gerais State.
METHODS
Study design and sampling procedures
The sample for this cross-sectional study of family farmers was derived with OpenEpi®, version 3.01, using the equation: n = [EDFF × Np (1 – p)] / [(d2/Z21 – α/2 × (N – 1) + p × (1) – p)]. Population size (N) was taken to be the total rural adult population of the Immediate Geographical Region of Viçosa (n = 31,090) as given by census data available for the study period (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, IBGE, 2010)14.
As no national data were available for urinary iodine concentration in adults residing in rural areas, prevalence (p) was taken to be 14.1% iodine deficiency, as given by the national iodised salt impact survey (Pesquisa Nacional para Avaliação do Impacto da Iodação do Sal, PNAISAL) for prevalence in schoolchildren residing in rural areas. Tolerable error (d) was set at 5%, with a 95% confidence interval, standard normal distribution (Z) score of 1.96 and study design effect (EDFF) of 1.5 for random samples in rural areas15 16.
To the resulting sample, of 278 individuals, a 10% addition was made for incomplete data and to control for confounding factors, giving a final sample of 306 adults. These were drawn randomly from the towns in the Immediate Geographical Region of Viçosa, which belongs to the Zona da Mata area of Minas Gerais State, Brazil14.
Sampling was in six stages: (1) specifying the Immediate Geographical Region of Viçosa for data collection; (2) selecting municipalities with technical assistance and rural extension agencies (n = 9 municipalities) and obtaining institutional agreement for participation (n = 8 municipalities); (3) calculating the number of adults to be visited, proportionally by sex and the municipalities’ rural populations; (4) drawing participants randomly from lists of family farmers registered with the technical assistance and rural extension agency in each of the participating municipalities, to include one subject per domicile. At this stage, the subjects drawn were invited to participate in the study; if they accepted, data collection was scheduled; (5) collecting data, blood and urine; and (6) giving feedback to participants by delivering biochemical test results.
The 306 participants were distributed over the eight eligible municipalities where institutional acceptance was obtained: Cajuri, Canaã, Coimbra, Ervália, Paula Cândido, São Miguel do Anta, Teixeiras and Viçosa.
Inclusion criteria
Those included in the study were adult farmers aged from 20 to 59 years, residing in towns in the Immediate Geographical Region of Viçosa, who wished to participate in the study.
Exclusion criteria
Excluded were pregnant women, in view of altered metabolic demand, and individuals who had undergone thyroidectomy.
Data collection
Data were collected between February 2021 and June 2022. First, a declaration of free and informed consent was read, by telephone because of the COVID-19 pandemic.
After agreeing to participate in the study, subjects were interviewed by telephone using an individual semi-structured questionnaire. Self-reported information was obtained on sociodemographic characteristics (municipality of residence, sex and age), anthropometric measurements (weight and height) and pesticide use, the latter by means of the questions “Do you use or have you used pesticides?” and, to those who responded affirmatively, “How long have you used these products?”. Participants were also asked if they had any endocrine disease, such as hyperthyroidism, hypothyroidism, Cushing’s disease, Addison’s disease, acromegaly, diabetes or another condition; if the response was “Other”, they were asked which. This contact also served to set an appointment (day and time) to collect blood and urine at the participant’s home.
The samples collected were 5 mL of blood, taken in the morning after 12-hour fast; these were stored and transported in seven “metal-free” tubes (SST II Advance, BD Vacutainer®, 5mL). Blood was collected to quantify thyroid function markers, that is, free thyroxine (T4L), thyroxine-stimulating hormone (TSH), triiodothyronine (T3), as well as markers of pesticide intoxication, whether acute (total cholinesterase, ChEs) or chronic (acetylcholinesterase, AChE). Participants also collected 50 mL of casual urine in a sterile, duly identified plastic flask, for subsequent determination of urinary iodine concentration (UIC). The blood and urine samples were transported in a polyethylene box, for about 3 hours, at an average temperature of 16° C, to the laboratory under contract. Time to laboratory analysis was around 12 hours17-20.
Blood thyroid markers were assessed by chemiluminescence: T3, using the Access Total T3 kit; free T4, with Access Free; and TSH, using Access TSH 3rd IS. Pesticide intoxication markers were assessed as follows: ChEs, by potentiometer method, with the in-house validation kit; and AChE, by calorimetry with the Beckman Coulter CHE kit21.
UIC was obtained using a inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), Elan DRC II (Perkin-Elmer, Norwalk, CT). Sample data were obtained using 20 reading sweeps and three replicates. The readings were taken in counts per second. Further details are available in the study by Lopes21.
Study variables
The exposure variables were specified as self-reported pesticide use and time using these products. The outcomes considered were self-reported endocrine diseases, anthropometric alterations (low weight, overweight and obesity), altered levels of biochemical markers for thyroid endocrine alterations (TSH, T3, free T4 and UIC) and pesticide intoxication (ChEs and AChE).
Reference values for assessing biochemical markers were considered normal when: TSH (µUI/mL) > 0.4 to ≤ 4.5, T3 (ng/mL) > 80 to < 180, free T4 (ng/dL) 0.7 to ≤ 1.8 ng/dL, AChE from 0.58 to 0.95 delta ph/hour (men) and from 0.56 to 0.94 delta ph/hour (women), ChEs from 5,900 to 12,200 U/L (men) and 4,700 to 10,400 U/L (women). Iodine nutrition was considered deficient at UIC ≤ 99.0 µg/L, adequate from 100 to 199 µg/L and excessive or high at ≥ 299 µg/L22-25.
Body mass index (BMI) was calculated, classified by the cutoff points for adults set by the World Health Organisation (WHO) and stratified as eutrophic (≥ 18.5kg/m² to ≤ 24.9kg/m²), underweight (< 18.5kg/m²), overweight (≥ 25.0 kg/m² to < 30.0 kg/m²) and obesity (≥ 30 kg/m²)26.
Ethics approval
The project derived from the study “Fatores associados à deficiência de iodo na população rural” [Factors associated with iodine deficiency in the rural population], approved by the human research ethics committee of the Universidade Federal de Viçosa (UFV – MG), by opinion No. 4.664.517.
Statistical analyses
Data were keyed into Microsoft Office Excel® using the double input method followed by validation of contradictory responses. Data were analysed in the Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), version 23.0, and Stata Statistical Software for Data Science (Stata), version 14.0. The Kolmogorov-Smirnov test was applied to ascertain the distribution patterns of continuous variables. Non-parametric tests were used when variables returned non-normal distribution, such as time of pesticide use, while parametric tests were used for variables with approximately normal distribution, such as acetylcholinesterase and triiodothyronine.
Descriptive data analysis included measures of central tendency (means and medians) and dispersion (standard deviation, minimum and maximum). Prevalences and respective 95% confidence intervals (95%CIs) were estimated.
Pesticide use and biochemical and anthropometric alterations were evaluated using Pearson’s chi-square or Fisher’s exact tests. Spearman correlation was used to examine for relations among the continuous variables, i.e., biochemical markers, anthropometric measurements and pesticide exposure time.
Group comparison tests were performed using Student’s t-test and the Mann-Whitney test, depending on distribution normality, to compare anthropometric and biochemical variables in relation to pesticide use among family farmers.
For more detailed exploration of the relation between pesticide use and anthropometric alterations, in this case specifically time of pesticide use (≥ 10 years) and excess weight (overweight or obesity), Poisson regression was performed with robust variance.
Variables with p < 0.20 in the univariate analysis were selected for multivariate analysis, and those with statistical associations (p < 0.05) and theoretical importance were retained in the final model. At each stage, variables that did not significantly alter prevalence ratios or confidence intervals were discarded, until a final model was attained. This was then adjusted for sex and age, so as to control for potential confounders, given that these variables can influence both exposure27 and outcome28.
Poisson regression was performed by the backward method and the final model was examined for goodness of fit by the Akaike Information Criterion (AIC) to select the model with the lowest value among those tested. For all analyses, α was 5%.
RESULTS
The study participants were 306 adult family farmers of mean age 43.5 (SD ± 9.1) years, of whom 52% (n = 159) were male. Of these farmers, 3.5% (n = 11) reported using pesticides in the past (prior exposure) and 44.1% (n = 135) were using pesticides during the study period (current exposure), while present mean exposure time was 15.6 (SD ± 9.5) years.
All the farmers underwent blood and urine testing. Generally, participants displayed alterations in levels of TSH (5.5%; n = 17), AChE (8.8%; n = 27), ChEs (0.3%; n = 1), T4 (1.9%; n = 6), T3 (0.3%; n = 1), low UIC (20.0%; n = 60) and excessive UIC (48.3%; n = 148). Also, 3.9% (n = 12) reported other endocrine diseases, specifically diabetes.
As regards nutritional status, most were above normal weight (52.3%; n = 160): 35.0% (n = 107) were overweight and 17.3% (n = 53) obese; while 1.0% (n = 3) were underweight.
Pesticide use was associated with high levels of urinary iodine (≥ 299 µg/L) (p = 0.017) (PR = 1.32; 95%CI 1.05–1.66), showing that current and prior use increased prevalence of excessive iodine by 32% (Table 1). Also, farmers who were currently using pesticides displayed higher mean AChE values (p = 0.01) (Table 2).
Univariate analysis for the outcome “excess weight” considered the variables T3, T4, TSH, AChE, ChEs, urinary iodine, age, sex and time of pesticide use ≥ 10 years. Only the variables age, sex and time of pesticide use ≥ 10 years returned p-value < 0.20 and were retained for multiple analysis (Table 3).
In the multiple model, adjusted simultaneously for sex and age, an association was found between time of pesticide use and excess weight, such that individuals with use time ≥ 10 years returned 51% higher prevalence of the outcome (PR = 1.51; 95%CI: 1.07–2.13; p = 0.017) than those who had not used pesticides or had done so for less time (Table 4).
When model goodness of fit was assessed by the AIC, the model was found to be a good fit, because it returned a lower AIC value than the other models tested.
DISCUSSION
The results showed that 44% of the study population used pesticides, indicating that a considerable proportion of family farmers use these products. That scenario may result from a series of factors, including the tax exemptions these products enjoy, the release of new pesticides and even their facilitating production by eliminating the need for manual weeding29-31.
Farmers exposed to pesticides were found to display higher percentages of excess iodine. Despite the scarcity of studies addressing this relationship in the literature, Medda et al.32 examined occupational exposure to the pesticide mancozeb and its metabolite (ETU). They found elevated urinary excretion of iodine (> 250 µg/L) in workers exposed to high concentrations of ETU. The excess may be associated with the temporary reduction in iodine availability for proper synthesis of thyroid hormones, given that iodine is essential for the thyroid gland to function properly. The WHO24 explains that excess iodine can cause hyperthyroidism and Hashimoto thyroiditis.
Similar results have been found in other studies11,33. Calixto et al.33 evaluated indirect exposure of women who did not apply pesticides, but lived with partners who did so. They found that even time of indirect pesticide use is related to health effects, including thyroidal endocrine alterations.
Kongtip et al.11 investigated the effects of pesticide exposure on thyroidal hormone levels in conventional and organic farmers. They found that the conventional farmers displayed significantly higher levels of TSH, T3L, T3 and T4L than the organic farmers. Also, their analysis indicated that the amounts applied of several herbicides – including paraquat, acetochlor, atrazine, glyphosate, diuron, alachlor, propanil and butachlor – were associated with elevated hormone levels, suggesting that exposure to these products can affect the hypothalamic-pituitary-thyroid axis.
In the study reported here, thyroid markers did not show alterations as often, but the relation found between pesticide use and excess iodine does sound an alert to the emergence of thyroidal endocrine alterations in this population in the future24.
Another finding of this study was the elevated prevalence of excess weight among farmers who reported time of pesticide use ≥ 10 years. The literature contains studies with similar findings. Araújo34 found greater probability of excess weight among adult family farmers who used pesticides.
In a systematic review, Oliveira et al.12 found pesticide use to correlate positively with excess weight and glycose and insulin levels, evidence of the risk of developing diabetes and of pesticides’ obesogenic effects. They suggested that their findings may be related to these products’ ability to accumulate in adipose tissue12.
Ren et al.35 suggested that the relation between pesticides and obesity may involve complex mechanisms, such as induction of adipocyte differentiation and alterations in metabolic homeostasis, adipogenesis and intestinal microbiota, but they reported that more studies are required in order to understand these mechanisms better.
Obesity is known to have multifactor causes and, although it has been related to elevated intake of ultraprocessed, high-calorie foods with high sugar and fat content, as well as with sedentarism, there are still gaps in the literature on the causal factors34. Ren et al.35 wrote “Identifying all of the important factors that contribute to obesity is, therefore, an important issue and could help to control and reduce the obesity epidemic and related diseases”35.
As regards the higher mean AChE levels displayed by farmers who used pesticides, this may have been due to the presence of diseases – obesity and others – related to increase in this enzyme: as seen above, a high percentage of participants who used and use pesticides displayed excess weight, which may have contributed to this result37.
Given this scenario of increasing pesticide use and alterations associated with that use, the exposure of family farmers in daily contact with these products is cause for concern38.
There is an evident need to replace the conventional, pesticide-intensive model of agriculture with non-conventional farming practices, with emphasis on family farming, given that today there are other, e.g., agroecological and organic-based, farm production systems able to produce healthier foods without jeopardising either human health or the environment, while corroborating and respecting the principles of food and nutrition security and food sovereignty39.
Also, the strong point of this study is that it conducted biochemical tests in a population with lesser access to and/or use of health care services40, which enabled pesticide use to be investigated more assertively by way of ChEs, AChE and alterations in biochemical markers (T3, T4L, TSH and UIC). In addition, this study offers new scientific contributions to public health, given that no studies of Brazilian adult family farmers were found to have assessed UIC or its relation to pesticide use, while the international literature contains few studies addressing this issue.
However, the study was conducted during the COVID-19 pandemic period, which entailed avoiding physical contact with the participants. Accordingly, certain factors (such as height and weight) were self-reported, which may have affected the accuracy of this information, particularly in view of memory bias.
CONCLUSION
The findings show that pesticides have implications for the health of family farmers who use them, particularly as regards elevated levels of urinary iodine and excess weight.
In that connection, there is a need to develop public policies that encourage non-conventional, e.g., agroecology- and organic-based, farming practices, which can contribute to reducing the impacts of pesticide use on human health and the environment.
ACKNOWLEDGEMENTS
The authors thank the Universidade Federal de Viçosa (UFV), the Postgraduate Programme in Agroecology (UFV), the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Brazil), the Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG, Brazil), the Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brazil) and the Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado de Minas Gerais (EMATER-MG). We also thank all the family farmers who, by kindly participating in this study, contributed essentially to this research.
FUNDING SOURCES
This study was supported by the Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG – BPD 01017-22), the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoa de Nível Superior (CAPES), the Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (Call MCTIC/CNPq 2018 – Process: 439075/2018-1), the Postgraduate Programme in Nutrition Science and the Postgraduate Programme in Agroecology, both of the Universidade Federal de Viçosa (Brazil).
REFERENCES
1. Brasil. Lei 7.802, de 11 de julho de 1989. Dispõe sobre a pesquisa, a experimentação, a produção, a embalagem e rotulagem, o transporte, o armazenamento, a comercialização, a propaganda comercial, a utilização, a importação, a exportação, o destino final dos resíduos e embalagens, o registro, a classificação, o controle, a inspeção e a fiscalização de agrotóxicos, seus componentes e afins, e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, 1989; 11 jul.
2. Serra LS, Mendes MRF, Soares MDA, Monteiro IP. Revolução Verde: reflexões acerca da questão dos agrotóxicos. Revista do Ceds 2016; 1(4): 1-24.
3. Siqueira DF, Moura RM, Laurentino GEC, Araújo AJ, Cruz SL. Análise da exposição de trabalhadores rurais a agrotóxicos. Revista Brasileira em Promoção da Saúde 2013, 26(2), 182-191.
4. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). CENSO agropecuário. Agricultura familiar [Internet]. 2017a [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101773_cap11.
5. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). CENSO agropecuário [Internet]. 2017b [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://censoagro2017.ibge.gov.br/templates/censo_agro/resultadosagro/pdf/ag.
6. Filho ACRP, Cardoso SRS, Rego JV. Agricultura familiar e agrotóxico: dialogando com a realidade em comunidades campesinas de Miguel Alves (PI). Cadernos Cajuína 2020; 5(3):145-161.
7. Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Sistema de Agrotóxico e Fitossanitário [Internet]. 2023 [acessado em 2023 mai 18]. Disponível em: https://indicadores.agricultura.gov.br/agrofit/index.htm.
8. Valadares AA, Alves FGM. Nota técnica: O crescimento do uso de agrotóxicos: uma análise descritiva dos resultados do Censo Agropecuário 2017 [Internet]. 2020. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em: https://repositorio.ipea.gov.br/bitstream/11058/9947/1/NT.
9. Meyer A, Sarcinelli PN, Abreu-Villaça Y, Moreira JC. Os agrotóxicos e sua ação como desreguladores endócrinos. In: Peres F, Moreira JC, organizadores. É veneno ou é remédio?: agrotóxicos, saúde e ambiente. Rio de Janeiro: Fiocruz; 2003. p. 101-118.
10. Warner GR; Mourikes VE; Neff AM; Brehm E; Falhas JÁ. Mechanisms of action of agrochemicals acting as endocrine disrupting chemicals. Molecular and Cellular Endocrinology 2020; 502:110680.
11. Kongtip P, Nankongnab N, Kallayanatham N, Pundee R, Choochouy N, Yimsabai J, Woskie S. Thyroid Hormones in Conventional and Organic Farmers in Thailand. Int. J. Environ. Res. Public Health 2019, 16(15):2019.
12. Oliveira KCS, Skonieski C, Medeiros HMP, Silva L, Benvegnú DM. Exposição a agrotóxicos e aumento de obesidade: uma revisão da literatura. Revista Multidisciplinar Em Saúde 2021; (3): 92-92.
13. Silva M, Conforti V. Disruptores endócrinos. EnciBio [Internet]. 2013 Dez [acessado em 2024 jan 10];9(17): [cerca de 14 p.]. Disponível em: https://conhecer.org.br/ojs/index.php/biosfera/article/view/3091.
14. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo Demográfico [Internet]. 2010 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/multidominio/cultura-recreacao-e-esporte/9662-censo-demografico-2010.html? = &t = destaques.
15. Santos IS, Almeida JC. Pesquisa Nacional para Avaliação do Impacto da Iodação do Sal (PNAISAL). [Internet]. 2013 [acessado em 2023 mai 18]. Disponível em: http://189.28.128.100/dab/docs/portaldab/documentos/pnaisal_relatorio_final.pdf.
16. Hirschmann R, Gomes AP, Gonçalves H. Sintomatologia depressiva entre moradores da zona rural de uma cidade no Sul do Brasil. Rev Saúde Pública 2018, 52 (Sup. 1).
17. Peres F, Oliveira-Silva JJ, Della-Rosa HV, Lucca SRD. Desafios ao estudo da contaminação humana e ambiental por agrotóxicos. Cien Saude Colet 2005; 10:1-11.
18. Organização Mundial de Saúde (OMS). Development of a WHO growth reference for school-aged children and adolescents. Geneva: Bulletin of the World Health Organization, 2007.
19. Carvalho GA, Perez CLS, Ward LS. Utilização dos testes de função tireoidiana na prática clínica. Arq. Bras. Endocrinol. Metabol 2013; 57(3): 193-204.
20. Cequinel JC, Rodrigo LCP. Material técnico sobre intoxicações agudas por agrotóxicos e atendimento inicial do paciente intoxicado. Manual Técnico de Atendimento ao Paciente Intoxicado, 2018; 1:(2): 24-120.
21. Lopes, SO. Estado nutricional de iodo e fatores associados, socioeconômicos, demográficos, de saúde e nutricionais em agricultores familiares da região geográfica imediata de Viçosa-MG. 2023. [Tese]. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa; 2023.
22. World Health Organization - WHO. Assessment of the iodine deficiency disorders and monitoring their elimination. Genebra: WHO; 2007.
23. Carvalho GA, Perez CLS. Ward LS. Utilização dos testes de função tireoidiana na prática clínica. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia & Metabologia, 2013; 57: 193-204.
24. DB toxicológico. ACERI - acetilcolinesterase eritrocitária [Internet]. 2024. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em https://gde.diagnosticosdobrasil.com.br/GDE_Home/DetalheDoExame.aspx?ExameId = ACERI.
25. DB toxicológico. COLIN - colinesterase [Internet]. 2024. [acessado em 2024, julho 04] Disponível em https://gde.diagnosticosdobrasil.com.br/GDE_Home/DetalheDoExame.aspx?ExameId = COLIN.
26. Organização Mundial de Saúde (OMS). Obesitity: Preventing and Managing the Global Epidemic. Geneva: World Health Organization, 1998.
27. Queiroz PR, Guedes APF, Almeida AT. Queiroz BT, Macêdo, LCB, Portela LA, Fonseca LMSM. Intoxicações humanas por agrotóxicos de uso agrícola no Brasil: uma análise a partir da produtividade agrícola. Brazilian Journal of Implantology and Health Sciences, 2023, 5(5): 1794–1816.
28. Ferreira APS. Szwarcwald CL. Damacena, GN. Prevalência e fatores associados da obesidade na população brasileira: um estudo com dados da Pesquisa Nacional de Saúde de 2013. Revista Brasileira de Epidemiologia, 2019, 22:e190024.
29. Martins PR. Trajetórias tecnológicas e meio ambiente: a indústria de agroquímicos/transgênicos no Brasil. [Tese]. Campinas: Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciências Humanas; 2000.
30. Sampaio SR, Barreto LA, Jesus PO, Amorim RA, Santos LO, Sampaio ASJ. Agrotóxicos, sementes crioulas e soberania alimentar: uma reflexão sobre sua relação com os agricultores de Castro Alves/BA. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Agroecologia; 2020; São Cristóvão.
31. Cunha LN, Soares WL. Os incentivos fiscais aos agrotóxicos como política contrária à saúde e ao meio ambiente. Cad. Saúde Pública 2020, 36 (10): e00225919.
32. Medda E, Santini F, Angelis S, Franzellin F, Fiumalbi C, Perico A et al. Iodine nutritional status and thyroid effects of exposure to ethylenebisdithiocarbamates. Environmental Research 2017; 154:152-159.
33. Calixto FAM, Lopes SO, Miguel ES, Sol S, Franceschini SC, Santos RHS Priore SE. Tempo de exposição indireta aos agrotóxicos e avaliação bioquímica, antropométrica e composição corporal de mulheres rurais. RBAS 2021, 11(1): 385-394.
34. Araújo RAL. Associação entre exposição a agrotóxicos e excesso de peso em agricultores da Serra Gaúcha. [Dissertação]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2021.
35. Ren XM; Kuo Y, Blumberg B. Agrochemicals and obesity. Mol Cell Endocrinol 2020; 15:515.
36. Wannmacher L. Obesidade como fator de risco para morbidade e mortalidade: evidências sobre o manejo com medidas não medicamentosas. OPAS/OMS 2016; 1(7):1-10.
37. Brasil. Secretária de Saúde. Vigilância da colinesterase [Internet]. 2021 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.saude.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/9/2018/06/Nota-Informativa- Colinesterase1-Final.pptx.pdf.
38. Instituto Nacional do Câncer (INCA). Agrotóxico [Internet]. 2019 [acessado em 2024 jan 10]. Disponível em: https://www.inca.gov.br/exposicao-no-trabalho-e-no-ambiente/agrotoxicos.
39. Fraga LK, Gonçalves LM, Godoy WI, Outeiro MT. Sistemas agroalimentares sustentáveis e saudáveis: reflexões a partir da perspectiva agroecológica. COLÓQUIO - Revista do Desenvolvimento Regional 2022; 19 (1): 120-142.
40. Alcântara, AO. Envelhecer no contexto rural: a vida depois do aposento. In: Política nacional do idoso: velhas e novas questões. Alcântara AO, Camarano AA, Giacomin KC. Rio de Janeiro: Ipea, 2016.
Como
Citar
Bittencourt, JM, Lopes, SO, Mayer, EM, Morais, DC, Azevedo, F.M, Franceschini, SCC, Priore, SE. Implicações do uso de agrotóxicos na saúde de agricultores familiares da Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil. Cien Saude Colet [periódico na internet] (2026/abr). [Citado em 17/06/2026].
Está disponível em: http://cienciaesaudecoletiva.com.br/artigos/implicacoes-do-uso-de-agrotoxicos-na-saude-de-agricultores-familiares-da-zona-da-mata-de-minas-gerais-brasil/19990?id=19990&id=19990