Sein in allen Teilen vorhandener Wirkstoff ist das Alkaloid Coniin, das für den Erwachsenen in einer Dosis von 0,5 bis 1 g tödlich ist. Darüber hinaus kommen auch weitere Alkaloide wie Conhydrin, Pseudoconhydrin, Conicein und Methylconiin im gefleckten Schierling vor.
Besonders stark sind die Gifte in den unreifen Früchten konzentriert. Es wirkt vor allem auf das Nervensystem. Die Vergiftung äußert sich durch Brechreiz, Verlust des Sprach- und Schluckvermögens und Muskelkrämpfe, bis schließlich durch Atemlähmung der Tod eintritt. Vergiftungen können vor allem durch die Verwechslung mit ähnlich aussehenden Doldengewächsen, etwa dem sehr ähnlichen Wiesen-Kerbel oder der Petersilie, auftreten.
Der starke Mäusegeruch, die geteilten Blätter und die rötlichen Flecken der zudem bereiften Sprosse sind jedoch ein klares Unterscheidungsmerkmal.
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