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3-硝基丙酸对大鼠、小鼠、牛、羊、鸡、狗、猫、免、猪等多种动物有毒性，雄性小鼠经口服LD50为100mg／kg，雌性小鼠为68.1mg／kg。中毒症状主要表现为神经系统、肝、肾和肺受损。大鼠和小鼠长期口服试验结果表明，3-硝基丙酸无致癌作用。3-硝基丙酸纯品对鼠伤寒沙门菌TA98、TAl00和TAl538无诱变性。
霉变质甘蔗中含有大量的节菱孢和3-硝基丙酸，常有人食用发生中毒，在我国北方地区常有发生。从1972～近年，我国因食用变质甘蔗而发生中毒的事故多起，中毒人数多人，死亡78人。中毒症的特点是发病急，潜伏期短。
中毒者多为儿童，主要症状最初为呕吐、头昏、视力障碍、眼球偏侧凝视、阵发性抽搐，抽搐时四肢强直、屈曲、内旋，手呈鸡爪状，昏迷。重症患者可在1～3天内死亡。有的患者可留有后遗症，以锥体外系神经损害为主要表现，严重影响患者生活能力。
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