7 Nepal Journal of Biotechnology. Jan. 2011, Vol. 1, No. 1: 55‐58  55  Biotechnology Society of Nepal (BSN), All rights reserved   BRIEF COMMUNICATION   Biotechnology Growth Partnership: A Potential  Flagship Program in S&T  Raju Adhikari and Benu Adhikari  NRN Skill, Knowledge and Innovation (SKI) Exchange Task Force, Non Resident Nepali Association (NRNA), www.nrn.org.np  Correspondence Author:   Raju Adhikari  E‐mail: r_adhikari@hotmail.com  Background  Nepal  is a  land  locked country with very few mineral  resources.  However,  she  is  vastly  rich  in  her  diverse,  native, high altitude flora and fauna from the tropical  to subalpine region; well known for their high value in  medicinal  application.  These  natural  resources  have  not  been  exploited  to  their  full  potential  due  to  the  lack  of  necessary  expertise  and  required  technical  facilities  needed  for  their  full  scientific  investigation.  Nepal  is  primarily  an  agricultural  country  and  the  Agriculture  contributes  to  approximately  38%  of  Nepal’s  31  B$  GDP.    In  the  past  decade,  there  were  many  initiatives  by  government  research  agencies,  private sectors and foreign agencies such as USAID and  Rockefeller foundation to promote biotechnology and  natural product research activities in Nepal. However,  due  to  lack  of  policies  and  collaborations  at  an  Institutional level, most of the R&D work had remained  focused  only  in  the  tissue  culturing  of  few  plants  (medicinal/horticulture/ornamental)  and  fruits/ vegetables so far.   Nepal Academy of Science and Technology (NAST) and  the Ministry of S&T have strongly emphasized the need  to promote innovation and collaboration in the above  stated priority areas whilst working in partnership with  overseas  countries.  The  Nepal  government  has  announced a new national plan for the biotechnology  research by focusing on altitude medicinal plants and  setting  up  a  national  biotechnology  research  and  development  centre  to  speed  up  research  and  encourage  private  sector  participation.  The  plan  recommends  biotechnology  courses  and  scholarships  in Nepal’s universities and provides financial incentives  in tissue culture and genetic technologies to select and  breed  improved  crop  varieties,  usage  of  microbial  cultures  to  manage  industrial  waste,  biosensors  for  monitoring  soil  and  air  pollutants,  and  scientific  assessment of the country's bio diverse floras for use in  pharmaceutical and cosmetic industries.  Biotechnology  research  globally  and  especially  in  countries  like  USA,  UK,  European  Union,  Australia,   China  and  India  have  a  proven  track  record  of  commercial  success.    Australia  has  signed  an  international  Biotechnology  growth  partnership  initiative with a few countries and such collaborations  are expected to induce a great benefit to the economy  of both countries through sharing of ideas, innovation  and  resources.  Nepal  Academy  of  Science  and  Technology  (NAST)  and  Nepal  Agriculture  Research  Council (NARC) have shown interest in developing such  partnerships with Australia and overseas organizations  to help Nepal biotechnology Industry in Agriculture and  Health sectors. Recently, NRNA and NAST have signed  a memorandum of understanding (MoU) in S&T field to  work  jointly  in  national  priority  areas  such  as  Biotechnology and Environment. This will allow NAST,  NRNA and other scientific institutions in Nepal to work  jointly on collaborative projects and submit proposals  Raju  Adhikari  is  currently  working  as  a  Principal  Research  Scientist  at  CSIRO  Material  Science  and  Engineering, Vic, Australia and is the chair of SKI Task  force. Dr Benu Adhikari,  is a member SKI task force  and  a  Senior  lecturer  at  University  of  Ballarat,  Vic  Australia  Nepal Journal of Biotechnology. Jan. 2011, Vol. 1, No. 1: 55‐58  56  Biotechnology Society of Nepal (BSN), All rights reserved   to  interested  overseas  Biotechnology  companies  and  research organizations for funding.  Potential Project Area  Nepal’s high altitude herbal medicinal plants are native  and unique to geo‐climatic regions and have potential  niches  for  the  global  market.  Nepal  currently  trades  about  36  different  types  of  products  derived  from  herbal plants and the total revenue earned is reported  to  be  approximately  12  million  NRs  (US  $240,000).  Around 98% raw products are exported to Dabur India,  a  leader  in  manufacturing/marketing  herbal,  nature‐ based products  in Asia. Due to the  lack of any patent  protection alongside the Governments weak policy on  farming  and  trade  of  medicinal  plants,  the  revenue  source from these herbal medicinal plants are mostly  from  the  selling  of  raw  products.  In  Nepal  Ayurvedic  Industries  are  also  selling  mostly  the  raw  materials  without  any  value  added  research  input  and  thus  contributing very little to the country’s economy (NTFP  Trade Bulletin, 2005)  Biotechnology Growth Partnership could be initiated as  a  long  term  collaborative  project  in  the  above  mentioned  areas.  The  project  could  aim  to  commercially exploit high altitude flora such as Yarsha  Gumba (Cordyceps sinensis) (Figure 1) by carrying out  research tailored to value add by conducting rapid high  throughput bioassay screenings against certain specific  target  diseases  and  developing  appropriate  formulations  for  its  use  as  a  common  medicines  and  health  products  [1‐9].  A  medicinal  herb  of  illustrious  history  known  as  Himalayan  Viagra  has  been  well  documented  in  the  literature  for  its  use  as  a  drug  to  boost  immune  system,  anti‐ageing  and  aphrodisiac  properties. Only 3 species of the caterpillar fungus are  reportedly found in Nepal at a reserve ~ 4,900 m with  50%  collection  coming  from  Dolpa  region  alone.  The  raw materials collected in this manner are exported to  Tibet,  China  and  other  countries.  Government  had  legalized  the  trade  of  raw  material  in  2001  and  imposed  a  royalty  of  $280/kg  whereas  the  global  Market price currently stands between US$ 3, 000/kg  for  the  lowest  quality  to  over  US$18,  000/Kg  for  the  highest  quality  larvae.  The  project  will  also  aim  to  establish  a  National  Germplasm  bank  of  flora  of  high  medicinal values to protect their genetic diversity.   Similarly  in  Food  biotechnology,  Yak  cheese  could  be  used as a valuable resource due to  its  low fat (26%),  high  protein  (26%  )  and  non  conjugated  linoleic  acid  (CLAs) content compared to cow cheddar cheese (see  Table  1).  The  above  fatty  acid  is  reported  to  posses  anticancer  and  anti  Type  T2  diabetes  properties  [10‐ 15).  A  project  proposal  to  address  its  large  scale  production,  assess  scientific  effectiveness  and  quality  control could help diary food industries and bring huge  economic benefit to the farming community.   Furthermore,  in  a  country  like  Nepal,  where  large  quantity  of  fruits  are  wasted  due  to  lack  of  infrastructure  (processing,  storage,  transportation),  a  project focused to converting these fruits into powders  without  compromising  their  nutritional  value  could  help food industry in a big innovative way. A research  team  led  by  a  NRN  STF  team  member  Dr.  Benu  Adhikari (University of Ballarat, Victoria, Australia) has  developed  some  breakthrough  technologies  in  this  area.   There  are  many  other  potential  areas  in  agriculture  where such collaboration could be  initiated. SKI takes  this  opportunity  to  invite  our  NRN  professionals  who  are working in the Biotechnology field to come forward  and  contribute  in  this  new  venture  initiative  of  S&T  stream.  Path to Market  The collaboration initially could focus on high altitude  native  medicinal  plants  in  order  to  develop  common  drugs  and  cosmetic  products  for  pharmaceutical  industries. These types of products serve an advantage  as they do not require stringent regulatory criteria and  are an easy path to the market. The products based on  developed formulation from the above project can be  manufactured  and  marketed  as  a  common  drug  and  can be sold under the patent/trade rights to guarantee  its claim. Nepal’s commitment will be to provide raw  materials  and  manpower  and  conduct  preliminary  screening  research  while  advanced  testing  and  formulation  matrix  could  be  carried  out  in  Australia.  The clinical trials and manufacturing of products could  be  carried  out  in  Nepal  which  will  help  develop  necessary  infrastructure  for  the  production  of  such  value added products and clinical trial facilities  in the  long  run  on  low  cost.    The  patent  royalties  will  be  shared and 10% of profit from the sale of such product  can be reinvested in R&D to develop further advanced  technologies  or  to  extend  research  in other  potential  areas. The  life of the above flagship project could be  Nepal Journal of Biotechnology. Jan. 2011, Vol. 1, No. 1: 55‐58  57  Biotechnology Society of Nepal (BSN), All rights reserved   approximately 3‐5 years to allow patent protection and  development work.  Approach  NRN SKI team  is working closely with Nepal Academy  of Science and Technology in Nepal to develop a joint  collaborative  project  proposal  to  explore  fund  from  potential investors or overseas S&T organisations. The  S&T organisations in Nepal will provide commitment to  raw  materials,  manpower  and  facilities  to  conduct  preliminary  research  work  and  the  advanced  testing  and  formulation  development  work  could  be  carried  out  overseas.  Final  formulation  trials  and  manufacturing  of  such  value  added  products  will  be  carried out in Nepal (cheap resources) to help develop  research  infrastructure.  The  patent  will  be  shared  depending  upon  the  nature  of  the  agreement  and  Nepal  will  get  the  dollar  value  from  the  royalty  obtained  from  the  sale  of  such  products.    NRNA  will  lobby Nepal government to provide tax incentives and  other  flexibility  for  establishment  of  any  spin‐off  company  arising  from  such  an  investment.  A  general  scheme of research approach is given in Figure 2.   Figure 1. (a) Dolpa community collecting Yarsha  Gumba,   Figure 1. (b) a raw specimen of Yarsha Gumba   Fatty acid  Yak cheese  Cow‐cheddar cheese  cis‐9, trans‐11 CLA  2.01±0.07  0.48±0.07  trans‐9, cis‐11 CLA  0.13±0.01  0.03±0.01  trans‐10, cis‐12 CLA  0.038±0.001  0.009±0.001  trans‐11, trans‐13 CLA  0.039±0.001  0.018±0.001  trans‐9, trans‐11 CLA + trans‐10, trans‐12 CLA  0.057±0.003  0.031±0.003  Table 1. A comparison of cheese composition of Yak and Cow’s milk  Figure 2. A general  scheme of approach in  Flagship projects  5 yrs  Nepal Journal of Biotechnology. Jan. 2011, Vol. 1, No. 1: 55‐58  58  Biotechnology Society of Nepal (BSN), All rights reserved   Expected Outcome  The  above  conceived  research  programs  will  bring  innovation  and  expertise  to  Nepal  and  help  in  conducting  applied  research  activities  to  asses’  the  scientific  effectiveness  of  the  above  mentioned  resources  and  value  add  the  product  for  their  commercial  exploitation.    The  above  mentioned  research  streams  will  generate  new  patents  and  publications.  The  revenue  will  be  generated  by  licensing the technology or through spin off companies  with  the  royalties  that  can  be  shared  mutually.  Such  collaborative  research  programs  will  build  strong,  longer term partnership between Nepal and overseas  institutions  in  the  field  S&T  and  extend  the  collaborations  further  in  other  areas  of  commercial  potentiality. Nepal as well as the collaborating partner  country stands to win from these ventures.   The S&T  stream will also explore and help conduct a feasibility  study to establish a National Biotechnology Centre of  Excellence, lobby with the Government to formulate a  Biotechnology  policy  and  help  establish  a  separate  Biotechnology department under Ministry of S&T.  Risk Factor  The  current  political  instability,  lack  of  collaborative  agreements  and  the  absence  of  commercial  focus,  poor  governance  and  funding  of  S&T  projects,  long  term  commitment,  poor  private  sector  participation  and  the  absence  of  clear  S&T  plan  are  some  of  the  factors  that  may  undermine  confidence  of  stake‐ holders.  Because  of  these  reasons  the  government  needs  to  provide  better  initiatives  and  assurance  to  protect such investment by brining a special legislation  in S&T investment. The S&T organisations in Nepal are  interested  to  enter  into  such  a  partnership  program  and  by  signing  MoU  with  NAST;  NRNA  has  shown  its  commitment  to  provide  a  helping  hand  and  work  in  partnership to achieve the above goals.   References  Adhikari,  M.  K.,  2008.  The  medicinal  fungi  from  Nepal.  Pp.  107‐118. In: Jha, P. K., Karmacharya, S. B., Chhetri, M. K.,  Thapa,  C.  B.,  Shrestha,  B.  B.,  Eds,    Medicinal  Plants  in  Nepal: An Anthology of Contemporary Research, Ecological  Society, Kathmandu, Nepal.  Bok, J. W. Lermer, L., Chilton, J., 1999. Antitumor sterols from  the mycelia of Cordyceps sinensis. Phytochemistry, 51, 891‐ 898.  Chen,  Y.  Q.,  Hu,  B.,  Xu,  F.,  Zhang,  W.,  Zhou,  H.,  Qu,  H.  L.,  2004.  Genetic variation of Cordyceps sinensis, a fruitbody  producing  entomopathogenic  species  from  different  geographical  region  in  China.  FEMS  Microbioliological  Letttter, 230, 153‐158.  Dong, C.‐H., Yao, Y.‐J.2008. In vitro evaluation of antioxidant  activities  of  aqueous  extracts  from  natural  and  cultured  mycelia of Cordyceps sinensis. LWT, 41, 669‐677.  Koh,  J.  H.,  Kim,  J.  M.,  Chang,  U.  J.,    Sub,  H.  J.,  2003.  Hypocholesterolemic  effect  of  hot  water  extract  from  mycelia of Cordyceps sinensis. Biol. Pharm. Bull. 26, 84‐87.  Koh, J. H., Yu, K.W., Shu, H. J., Choi, Y. M., Ahn, T.S., 2002.  Activation  of  macrophages  and  the  intestinal  immune  system by an orally administrated decoction from culture  mycelia  of  Cordyceps  sinensis.  Bioscience,  Biotechnology  and Biochemistry, 66 (2), 407‐411.  Li,  S.  P.,  Li,  P.,  Dong,  T.  T.  X.,  Tsim,  K.  W.  K.,  2001.  Anti‐ oxidation  activity  of  different  types  of  natural  Cordyceps  sinensis and cultured Cordyceps mycelia. Phytomedicine, 8,  207‐212.  Shrestha,  B.,  Lee,  W.‐H.,  Han,  S.‐K.,  Sung,  J.‐M.,  2006.  Observations  on  some  of  the  mycelia  growth  and  pigmentation characteristics of Cordyceps militaris isolates.  Mycobiology, 34, 83‐91.  Zhu,  J.  S.,  Halpern,  G.  M.,  Jones,  K.,  1998.  The  scientific  rediscovery  of  an  ancient  Chinese  herbal  medicine:  Cordyceps  sinensis:  Part  I.  J.  Alt.  Comp.  Med.  4  (3),  289‐ 303.  Fatty  Acid  Composition  of  Yak  (Bos  grunniens)  Cheese  Including  Conjugated  Linoleic  Acid  and  trans‐18:1  Fatty  Acids; Mamun M. Or‐Rashid, Nicholas E. Odongo, Bhishma  Subedi, Pralhad Karki and Brian W. McBride, Department of  Animal and Poultry Science, University of Guelph, Guelph,  Ontario, Canada N1G 2W1; Asia,  Agric. Food Chem., 2008,  56 (5), pp 1654–1660.  The big cheese "Nepal is perfect for cheese production. You  couldn't ask for more, Nepali Times, " FROM  ISSUE #427  (28 NOV 2008 ‐ 04 DEC 2008).   High  Hill  Yak  Cheese  Production  in  Nepal:  An  Analysis  of  Privatization  Policy  Incorporating  the  Impacts  of  Market  Failures  or  Agro‐Industries  in  Developing  Countries,  by  Luke  A.  Colavito,  Virginia  Polytechnic  Institute  and  State  University, July 8, 1997.  Yak Cheese: Exotic, but Healthy? Cheese From Grass‐Fed Yaks  May  Have  Better  Fatty  Acid  Profile  Than  Cheese  From  Grain‐Fed  Cows,  Study  Shows, By  Miranda  Hitti,  WebMD  Health News, WEBMED, March 14,2008.  Yak Cheese Is a Miracle; http://news.softpedia.com/news/ Yak‐Cheese‐is‐Better‐for‐the‐Heart81087.shtml