Giáo sư Andrew Waterhouse, chuyên gia về rượu vang, và tiến sĩ Apramita Devi, nhà nghiên cứu về thực phẩm và công nghệ, cho biết, nguyên nhân chính nằm ở hợp chất quercetin có trong vỏ nho đỏ.
Quercetin là một hợp chất phenolic được tìm thấy trong vỏ nho, được sản sinh nhiều hơn khi nho tiếp xúc nhiều với ánh nắng mặt trời,
Do quá trình lên men rượu vang đỏ giữ vỏ nho lại lâu hơn so với vang trắng, hàm lượng quercetin trong rượu vang đỏ cao hơn rất nhiều, gây ra tình trạng đau đầu sau cơn say nặng hơn.
Các nhà nghiên cứu đã đo lường cách quercetin làm chậm quá trình enzyme ALDH phân giải acetaldehyde, một hợp chất được sản sinh khi cơ thể chuyển hóa rượu. Kết quả cho thấy, quercetin là một chất ức chế mạnh, làm chậm quá trình này.
Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, quercetin glucuronide, một dạng của quercetin, làm rối loạn quá trình chuyển hóa rượu trong cơ thể và tạo ra thêm acetaldehyde, khiến da đỏ bừng, đau đầu và tạo cảm giác "say xỉn" nặng nề.
Nghiên cứu của hai nhà khoa học Waterhouse và Devi cũng làm sáng tỏ liệu các hợp chất như sulfite, amin sinh học và tannin có là nguyên nhân gây đau đầu sau khi uống rượu vang đỏ hay không.
Sulfite là chất bảo quản thường xuất hiện trong mọi loại rượu vang và từ lâu được cho là nguyên nhân gây ra di chứng thường gặp sau cơn say. Tuy nhiên, theo ông Waterhouse và bà Devi, lượng sulfite trong mỗi ly rượu vang chỉ khoảng 20 milligram, không đủ lớn để vượt qua khả năng xử lý của enzyme sulfite oxidase trong cơ thể.
Amin sinh học là các hợp chất nitơ thường xuất hiện trong thực phẩm và đồ uống lên men. Mặc dù có trong rượu vang đỏ, nhưng lượng amin sinh học quá thấp để có thể gây ra hiện tượng đau đầu nghiêm trọng.
Tannin là hợp chất phenolic có hàm lượng cao trong rượu vang đỏ, thường bị cho là nguyên nhân chính gây đau đầu. Tuy nhiên, tannin cũng có mặt trong các sản phẩm khác như trà và sô-cô-la, nhưng hiếm khi gây đau đầu như rượu vang đỏ.