Hàm lượng hoạt chất trong sâm thay đổi theo thời gian sinh trưởng và phương pháp canh tác. Lá sâm non ở giai đoạn đầu chứa nhiều ginsenoside hơn củ, trong khi củ tăng hoạt chất theo thời gian. Các công nghệ tiên tiến như thủy canh, khí canh, kết hợp ánh sáng LED hoặc xử lý nước bằng plasma giúp tăng hàm lượng hoạt chất, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng tính đồng đều cho sản phẩm. Trong đó phương pháp khí canh khá nổi bật với rễ cây được treo lơ lửng trong không khí và thường xuyên được phun sương dung dịch dinh dưỡng. Nhằm làm chủ công nghệ này trong điều kiện Việt Nam, nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Tôn Đức Thắng đã xây dựng quy trình trồng sâm non bằng phương pháp khí canh tại tỉnh.

Theo đó, giống sâm Hàn Quốc khỏe mạnh, không nhiễm bệnh và khối lượng ổn định 0,7–0,8g được trồng trong hệ thống khí canh ba tầng. Mỗi tầng gồm chín chậu, tổng cộng 228 lỗ trồng/giàn, khoảng cách giữa các cây là 120 mm. Cây được trồng trong phòng kín, áp dụng hệ thống khí canh hồi lưu với bơm tuần hoàn và lọc tia UV, nhằm duy trì dung dịch dinh dưỡng sạch và ổn định. Dinh dưỡng được phun sương trực tiếp vào rễ, thu hồi và tái sử dụng sau lọc vi sinh.

Các điều kiện môi trường (ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, nồng độ CO₂) được kiểm soát tự động bằng hệ thống IoT cho phù hợp với quang hợp tối ưu. Dung dịch dinh dưỡng tiêu chuẩn cho sâm non được điều chỉnh theo từng giai đoạn sinh trưởng nhằm giúp cho quá trình hấp thu và tích lũy hoạt chất đạt hiệu quả cao nhất.

Sau 30 ngày trồng, cây sâm phát triển tốt với chiều cao trung bình 20 - 35 cm, lá kép xanh đậm, mép có răng cưa, củ hình trụ dài 8 - 13 cm, đường kính 0,5 - 0,7 cm, bề mặt có nếp nhăn đặc trưng. Cấu trúc mô học của củ đạt tiêu chuẩn nhân sâm dược liệu.

Kết quả phân tích cho thấy saponin và flavonoid tập trung nhiều ở thân và lá, hàm lượng cao hơn rõ rệt so với củ. Trong khi đó, polysaccharide chủ yếu tích lũy ở củ nhưng có xu hướng giảm nhẹ trong quá trình trồng. Điều này cho thấy phần lá, vốn ít được khai thác, hoàn toàn có thể trở thành nguồn nguyên liệu dược liệu tiềm năng.

Nhờ điều kiện sinh trưởng tối ưu của hệ thống khí canh, sâm có thể được thu hoạch sau khoảng 90 -120 ngày. Với hàm lượng hoạt chất thấp hơn so với sâm truyền thống 2 - 3 năm từ 20 - 60%, tuy nhiên, sâm khí canh vẫn là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất sản thực phẩm chức năng ngắn ngày. Bên cạnh đó, sâm khí canh còn kiểm soát tốt điều kiện canh tác, hạn chế nhiễm bệnh, giúp cây phát triển đồng đều, dễ thu hoạch và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

Cuối cùng, nhóm nghiên cứu đã xây dựng được quy trình trồng sâm non bằng phương pháp khí canh tại Gia Lai, xác định những điều kiện trồng tối ưu, sử dụng công nghệ để quản lý các điều kiện trồng và thu thập dữ liệu bằng điện thoại thông minh.