另一方面，鑑識人員到林家蒐證，發現屋內沒有打鬥痕跡，冰箱裡則有前晚吃剩的菜餚，包括炒絲瓜、煎魚、山豬肉等等，警方也都取樣送驗，在結果出爐之前，檢警先鎖定中藥材「馬錢子」，此藥材常拿來泡酒，塗抹可消腫止痛，但若誤飲，會導致抽搐死亡，檢警懷疑林妻可能誤將馬錢子當成破布子、加入菜中烹調，或4人誤飲馬錢子藥酒、不幸致命。
不過，這樣的假設立刻遭死者親友推翻，親友認為，林姓夫妻長期務農，對野菜相當熟悉，不可能誤食，而馬錢子藥酒只能外用、不能內服，更是部落民眾都知道的事，且警方也未在屋內發現馬錢子，案情因此陷入膠著。更令人震驚的是，檢警還在釐清4人的死因時，2天後，鄰村竟也有村民暴斃，死者家屬表示，死者前一晚僅吃檳榔、喝麥茶及少量的酒，隔天就離奇身亡。
3天內5人離奇暴斃，引發全台關注，檢警懷疑可能是飲用水遭汙染，衛生單位擔心是新型病毒造成流行，也派人穿防護衣、抽樣調查，公所也大動作宣導鄉民注意飲食、飲水，大家人心惶惶，所幸第5人的死因後來確認是蜂窩性組織炎，與2對夫妻的中毒案無關，才讓鄉民鬆了一口氣。
案發後10天，法醫研究所從死者的嘔吐物以及胃部殘留物中，比對出肉毒桿菌毒素，原來案發前幾天，林妻在親戚女兒的訂婚儀式中，分到了一些豬肉與豬內臟，懷疑可能是天氣炎熱，造成肉質變化、產生毒素，但法醫認為，若是肉毒桿菌釀禍，屍體狀態應相對柔軟，而非弓形僵硬，恐怕也非致命毒素。
為釐清真相，法醫研究所把死者的內臟檢體，與已知的801種藥、毒物進行比對，但1個多月過去，都沒有找到符合的毒素，專案小組遇到瓶頸，決定多方查訪，重新調查4名死者的背景，並將死者的死狀向資深農民描述，希望從他們的口中找到線索。
訪查過程中，資深農民告訴警方，在盛產巨峰葡萄的信義鄉，農民為了管理葡萄園，會使用一種無色無味的「催芽劑」農藥，此種藥物是二氯乙醇，可以催促葡萄發芽，但同時具有劇毒，若吸入或皮膚接觸都會致死，之前曾經有工人施藥後沒洗手就抽菸，還沒回家就抽搐身亡，警方聽聞，隨即買入催芽劑送往實驗室比對。
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