Thành phần tạo nên vị cay trong ớt là capsaicin, một hợp chất tự nhiên gây cảm giác nóng rát và đau khi tiếp xúc. Đây là chất được sử dụng để đo độ cay của các loại ớt thông qua thang đo Scoville, một đơn vị quen thuộc trong lĩnh vực ẩm thực.
Theo ghi nhận, Pepper X, loại ớt cay nhất thế giới được Guinness công nhận, có độ cay khoảng 2,69 triệu đơn vị Scoville. Đây là mức độ mà phần lớn người dùng khó có thể chịu đựng. Tuy nhiên, con số này vẫn thấp hơn rất nhiều so với capsaicin tinh khiết, vốn đạt khoảng 16 triệu đơn vị trên cùng thang đo.
Capsaicin được biết đến là một chất kích thích mạnh, có thể gây đau dữ dội và trong một số trường hợp, nếu tiêu thụ với lượng lớn, có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng. Tuy nhiên, ngay cả hợp chất này cũng không thể so sánh với một chất tự nhiên khác có mức độ mạnh hơn nhiều lần.
Hợp chất đó là resiniferatoxin, một dạng tương tự capsaicin, được tìm thấy trong cây Euphorbia resinifera, một loài thực vật mọng nước có hình dáng giống xương rồng, phổ biến tại Morocco, và Euphorbia poissonii tại Nigeria.

Resiniferatoxin được đánh giá có độ cay lên tới 16 tỷ đơn vị Scoville, cao hơn khoảng 1.000 lần so với capsaicin. Với mức độ này, hợp chất gần như không thể chịu đựng đối với động vật có vú, ngay cả khi chỉ tiếp xúc với một lượng rất nhỏ.
Các nhà khoa học cho biết resiniferatoxin là một trong những hợp chất tự nhiên gây đau mạnh nhất từng được biết đến. Thay vì được xem là một thành phần ẩm thực, chất này được đánh giá gần với đặc tính của một tác nhân hóa học, có khả năng gây ra những tổn thương nghiêm trọng.
Khi tiếp xúc, resiniferatoxin có thể gây bỏng hóa học nghiêm trọng, thậm chí phá hủy các đầu dây thần kinh cảm nhận đau. Điều này khiến cảm giác đau không chỉ dừng lại ở mức khó chịu mà có thể vượt xa giới hạn thông thường của cơ thể.
Nguyên lý hoạt động của hợp chất này có liên quan đến thụ thể TRPV1 trong cơ thể người, cùng loại thụ thể mà capsaicin tác động. Tuy nhiên, trong khi capsaicin chỉ kích thích thụ thể này trong thời gian ngắn, resiniferatoxin liên kết với cường độ mạnh hơn nhiều.
Sự liên kết này khiến các ion canxi tràn vào tế bào thần kinh với số lượng lớn, gây quá tải và dẫn đến việc các đầu dây thần kinh bị phá hủy. Hệ quả là cảm giác đau có thể giảm dần do mất khả năng cảm nhận, nhưng đi kèm là những tổn thương không thể phục hồi.
Các nhà nghiên cứu cho rằng loài cây Euphorbia resinifera phát triển hợp chất này như một cơ chế tự vệ nhằm ngăn chặn động vật ăn cỏ tiếp cận. Với khả năng gây đau mạnh, chỉ cần tiếp xúc nhỏ cũng đủ khiến các loài động vật tránh xa.
Chính vì vậy, resiniferatoxin được xem là một trong những hợp chất tự nhiên có khả năng gây đau mạnh nhất từng được ghi nhận, vượt xa mọi chuẩn mực về độ cay trong ẩm thực.
Những thông tin này cho thấy, dù các loại ớt cay thường được coi là thử thách đối với nhiều người, chúng vẫn còn cách rất xa so với mức độ mà một số hợp chất tự nhiên khác có thể gây ra.