UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE CIENCIAS Departamento de Biología, Microbiología y Biotecnología Escuela de Biotecnología ASIGNATURA INVESTIGACIÓN I Clase 8 La hipótesis científica Dr. Blgo. Walter Reyes Avalos

LA HIPÓTESIS CIENTÍFICA La hipótesis es una proposición general enunciada que responde tentativamente a un problema, por lo que tiene que ser comprobada a través de la experiencia. La hipótesis es una respuesta anticipada al problema formulado y donde es posible establecer una relación causal entre una variable dependiente que hay que medir y, por lo menos, una variable independiente que hay que manipular para explicar dicha relación.

DE DONDE SURGEN LAS HIPÓTESIS CIENTÍFICA De un postulado de una teoría. Del análisis de la teoría. Por un proceso deductivo se llega a predecir de que si están presentes tales condiciones, se darán determinados resultados. De generalizaciones empíricas pertinentes a nuestro problema de investigación. De estudios individuales realizados en donde se observan situaciones no comprendidas o explicadas. Del planteamiento del problema, es decir de la revisión que se realiza de la literatura científica. De la intuición y experiencia del investigador.

(Aguilar, 2013)

FUNCIONES DE LAS HIPÓTESIS CIENTÍFICA Identificar con precisión las variables del problema. Describir o explicar tentativamente al objeto de estudio o a los fenómenos que ocurren en él. Las hipótesis guían la observación y la experimentación porque sugieren qué es lo que debe ser observado. Permite planificar, organizar y ejecutar el diseño de contrastación de la hipótesis. Permite probar, enriquecer, sugerir o construir una teoría.

CUÁNDO SE FORMULAN LAS HIPÓTESIS Cuando un estudio debe demostrar una relación causa-efecto. Cuando se debe probar el impacto de variables entre sí (correlación). Cuando la investigación es explicativa. En estudios descriptivos no se requiere la formulación de hipótesis, porque las preguntas involucradas en el planteamiento del problema, objetivos y antecedentes son suficientes. En conclusión, se formulan las hipótesis si la investigación las requiere.

CONDICIONES PARA FORMULAR UNA HIPÓTESIS 1. Debe responder tentativamente al problema formulado como una proposición afirmativa y en tiempo verbal presente. 2. Debe referirse a una situación real, puesto que las hipótesis solo pueden someterse a prueba en un universo y contexto bien definido. 3. Los términos y las variables de las hipótesis deben ser claros, precisos y los más específicos y concretos posibles, evitando confusiones o desvíos conceptuales para que no haya lugar a dobles interpretaciones. Los términos vagos o confusos no tienen cabida en una hipótesis.

4. Las variables de la hipótesis y la relación entre ellas deben ser capaces de ser observados y medidos, tener referentes en la realidad, fundamentada en conocimientos previos y susceptibles de comprobación empírica sólida. Si los conocimientos previos son abundantes, el no revisar cuidadosamente la literatura produce hipótesis erradas como el de formular hipótesis sumamente comprobadas o que hayan sido contundentemente rechazadas. Si los conocimientos previos son escasos, debe haber un mayor cuidado en la formulación y evaluación de la hipótesis porque tampoco podemos formular hipótesis de una manera superficial. En este caso, es útil la experiencia, la observación constante y la intuición del investigador, de tal manera que con escasos antecedentes se logre formular hipótesis importantes, útiles y fructíferas. Si no hay un cuerpo de conocimientos, la formulación de la hipótesis emana de la intuición y sospecha del investigador. En este caso es preferible hacer un ensayo previo para ver las tendencias de los resultados.

Cuando establecen simple relación entre variables CLASES DE HIPÓTESIS A) HIPÓTESIS CORRELACIONALES Cuando establecen simple relación entre variables Bivariadas En Saccharomyces cerevisiae el tipo de sustrato orgánico está estrechamente relacionado con la producción en biomasa. En el molusco Euvola ziczac la proporción RNA/DNA está relacionada con la tasa de crecimiento específica del músculo de juveniles. Multivariada El autolisado de levadura Saccharomyces cerevisiae está relacionado con la combinación de temperatura y presión del medio. Los inoculantes bacterianos y una enzima proteolítica afectan la calidad de la fermentación y la estabilidad aeróbica del ensilado de sorgo dulce Sorghum bicolor.

Cuando establecen cómo es la relación entre variables (qué dirección siguen) A menor temperatura del cultivo de Pseudomonas fluorescens se produce mayor cantidad de lipasas en el medio de cultivo. El incremento de la temperatura (7 a 22°C) ocasiona mayor producción de proteína extracelular por Pectobacter sp.

B) HIPÓTESIS DE DIFERENCIA ENTRE GRUPOS HIPÓTESIS SIMPLE Cuando el investigador NO TIENE bases suficientes para presuponer a favor de que grupo serán las diferencias. Ejemplos: El efecto de estimulación de la producción de proteasas por Bacillus subtilis no es igual en cultivo en sustrato líquido que en cultivo en sustrato sólido. El efecto de estimulación del crecimiento de raíz de melón Cucumis melo no es igual cuando se emplea solo Bencilaminopurina (BAP) que cuando se combina con Ácido indolacético (AIA).

HIPÓTESIS DIRECCIONALES Cuando el investigador SI TIENE bases suficientes para presuponer diferencia entre grupos. Ejemplos: El efecto de estimulación de la producción de proteasas por Bacillus subtilis es mayor en cultivo en sustrato líquido, que en cultivo en sustrato sólido. La producción de α-amilasa por Bacillus stearothermophilus es más alta en 6 h de cultivo que aquella por Bacillus thermooleovorans que es menor en 12 h de cultivo.

C) HIPÓTESIS CAUSALES No solamente afirman la relación entre variables y como se dan dichas relaciones, sino que además proponen un sentido de entendimiento entre variables; es decir establecen relación de CAUSA – EFECTO. X -------------------------- Y Vi Vd Causa Efecto Ejemplo: El incremento de la temperatura de cultivo de Bacillus sp determina un incremento de la producción de α-amilasa. produce provoca origina causa ocasiona

Las hipótesis también pueden expresarse en la forma de enunciados condicionales que tienen la siguiente formulación: Dadas determinadas condiciones, si………, entonces, ………… Ejemplo: Si, en fermentador sumergido, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), entonces se logra mayor producción de α-amilasa a 35°C y a pH 7.

Pero…..una hipótesis puede formularse de diferentes formas siempre que se indiquen la relación de variables y el objeto de estudio Si, en fermentador sumergido, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), entonces se logra mayor producción de α-amilasa con 35°C y pH 7. Si, en fermentador sumergido, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), entonces a 35°C y a pH 7 por ser condiciones normales de crecimiento de especies del género, se logra mayor producción de α-amilasa. Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), entonces a 35°C y a pH 7 por ser condiciones normales de crecimiento de especies del género, se logra mayor producción de α-amilasa. Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), entonces se logra mayor producción de α-amilasa con 35°C y pH 7. El cultivo de Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), logra mayor producción de α-amilasa con 35°C y pH 7. El cultivo de Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8) afectan la producción de α-amilasa.

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES DE LA HIPÓTESIS Si cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8) se logra mayor producción de α-amilasa a 35°C y pH 7. Vi: Temperatura y pH Vd: Producción de α-amilasa T1: Temperatura de 25°C T2: Temperatura de 30°C T3: Temperatura de 35°C T4: Temperatura de 40°C T5: pH 5 T6: pH 6 T7: pH 7 T8: pH 8 Actividad de α-amilasa (U/ml) U = Unidad de actividad de amilasa U = N° μ moles de maltosa / ml de enzima/min

MATRÍZ DE CONSISTENCIA METODOLÓGICA Titulo Efecto de la temperatura y el pH sobre la producción de α-amilasa por Bacillus subtilis RSKK96. Problema científico ¿Cuál es el efecto de la temperatura y el pH sobre la producción de α-amilasa por Bacillus subtilis RSKK96? Objetivo General Evaluar el efecto de la temperatura y el pH sobre la producción de α-amilasa por Bacillus subtilis RSKK96. Hipótesis científica Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), se logra mayor producción de α-amilasa a 35°C y pH 7. Modelo lógico: Si la hipótesis es verdadera, entonces su consecuencia también será verdadera. Si, se logra mayor producción de α-amilasa por Bacillus subtilis RSKK96 a 35°C y pH 7, entonces con las demás temperaturas (25, 30 y 40°C) y pH (5, 6 y 8) se logra menor producción de α-amilasa.

Hipótesis de investigación (Hi): Es la que inicialmente se plantea el investigador y nos da una respuesta anticipada al problema del estudio. Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), se logra mayor producción de α-amilasa a 35°C y pH 7. Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), no se logra mayor producción de α-amilasa a 35°C y pH 7. Hipótesis Nula (Ho): Indica que la información que se obtendrá es contraria a la hipótesis de investigación Si, cultivamos Bacillus subtilis RSKK96 a diferentes temperaturas (25, 30, 35 y 40°C) y pH (5, 6, 7 y 8), se logra mayor producción de α-amilasa a 30°C y pH 6. Hipótesis alternativa (Ha): Son posibilidades alternativas a la Hi y la Ho Hipótesis Estadísticas: Suposiciones formuladas en términos estadísticos. Hi: X1 < X2< X3 > X4 Ho: X1 = X2 = X3 = X4 Ha: X1 < X2 > X3 > X4

DESARROLLO DE LA MATRÍZ DE CONSISTENCIA METODOLÓGICA TÍTULO Efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley. DESARROLLO DE LA MATRÍZ DE CONSISTENCIA METODOLÓGICA OTRO EJEMPLO PROBLEMA ¿Cuál es el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley? OBJETIVO GENERAL Evaluar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de colesterol total en Rattus norvegicus Sprague Dawley. Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de colesterol HDL en Rattus norvegicus Sprague Dawley. Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de triglicéridos en Rattus norvegicus Sprague Dawley. HIPÓTESIS El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta mejora el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley.

CONSECUENCIAS CONTRASTABLES HIPÓTESIS El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta mejora el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley. HIPÓTESIS DERIVADAS El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta disminuye los niveles de colesterol total en Rattus norvegicus Sprague Dawley. El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta aumenta los niveles de colesterol HDL en Rattus norvegicus Sprague Dawley. El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta disminuye los niveles de triglicérido en Rattus norvegicus Sprague Dawley. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de colesterol total en Rattus norvegicus Sprague Dawley. Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de colesterol HDL en Rattus norvegicus Sprague Dawley. Determinar el efecto dietario del fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas sobre los niveles de triglicéridos en Rattus norvegicus Sprague Dawley.

OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES HIPÓTESIS El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta mejora el perfil lipídico en Rattus norvegicus Sprague Dawley. V. independiente Fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta T1= Dieta comercial T2= Dieta con alto contenido de lípidos T3= Dieta con alto contenido de lípidos + fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas V. dependiente perfil lipídico Niveles de colesterol total Niveles de colesterol HDL Niveles de triglicéridos Indicadores Colesterol total (mg/dl) Colesterol HDL (mg/dl) Triglicéridos (mg/dl) HIPÓTESIS DERIVADAS El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta disminuye los niveles de colesterol total en Rattus norvegicus Sprague Dawley. El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta aumenta los niveles de colesterol HDL en Rattus norvegicus Sprague Dawley. El fermentado de Chenopodium quinoa con bacterias ácido lácticas en la dieta disminuye los niveles de triglicérido en Rattus norvegicus Sprague Dawley.

TÍTULO Efecto de diferentes concentraciones de zinc y cobre en el agua sobre la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. PROBLEMA ¿Cuál es el efecto de diferentes concentraciones de zinc y cobre en el agua sobre la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma? OTRO EJEMPLO OBJETIVO GENERAL Evaluar el efecto de diferentes concentraciones de zinc y cobre en el agua sobre la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Seleccionar y caracterizar bioquímicamente bacterias de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Determinar el efecto de diferentes concentraciones de zinc en la bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.  Determinar el efecto de diferentes concentraciones de zinc en la biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.  Determinar el efecto de diferentes concentraciones de cobre en la bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.  Determinar el efecto de diferentes concentraciones de cobre en la biosorción en bacterias aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. HIPÓTESIS Las diferentes concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) y cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.

HIPÓTESIS Las diferentes concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) y cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. HIPÓTESIS DERIVADAS Las concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.

Concentraciones de zinc en el agua T1= 0 mg l-1 de zinc en el agua OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES HIPÓTESIS Las diferentes concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) y cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua afectan la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. V. independiente Concentraciones de zinc en el agua T1= 0 mg l-1 de zinc en el agua T2= 100 mg l-1 de zinc en el agua T3= 200 mg l-1 de zinc en el agua T3= 300 mg l-1 de zinc en el agua Concentraciones de cobre en el agua T1= 0 mg l-1 de cobre en el agua T2= 100 mg l-1 de cobre en el agua T3= 200 mg l-1 de cobre en el agua T3= 300 mg l-1 de cocbre en el agua V. dependiente Bioacumulación y biosorción en bacteria Bioacumulación de zinc y cobre Biosorción de zinc y cobre Indicadores Bioacumulación (mg g-1) Biosorción (%)

EL MISMO EJEMPLO? HIPÓTESIS PROBLEMA ¿Cuál es el efecto de diferentes concentraciones de zinc y cobre en el agua sobre la bioacumulación y biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma? EL MISMO EJEMPLO? HIPÓTESIS Si empleamos diferentes concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) y cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor bioacumulación y biosorción de zinc y cobre en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. HIPÓTESIS DERIVADAS Si empleamos concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor bioacumulación en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. Las concentraciones de cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor biosorción en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma.

Concentraciones de zinc en el agua T1= 0 mg l-1 de zinc en el agua OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES HIPÓTESIS Si empleamos diferentes concentraciones de zinc (100, 200 y 300 mg l-1) y cobre (100, 200 y 300 mg l-1) en el agua, con 200 mg l-1 se logra mayor bioacumulación y biosorción de zinc y cobre en bacteria aislada de suelo contaminado con poli metales de la Provincia de Casma. V. independiente Concentraciones de zinc en el agua T1= 0 mg l-1 de zinc en el agua T2= 100 mg l-1 de zinc en el agua T3= 200 mg l-1 de zinc en el agua T3= 300 mg l-1 de zinc en el agua Concentraciones de cobre en el agua T1= 0 mg l-1 de cobre en el agua T2= 100 mg l-1 de cobre en el agua T3= 200 mg l-1 de cobre en el agua T3= 300 mg l-1 de cocbre en el agua V. dependiente Bioacumulación y biosorción en bacteria Bioacumulación de zinc y cobre Biosorción de zinc y cobre Indicadores Bioacumulación (mg g-1) Biosorción (%)