Die Anwendung fluoridhaltiger Zahnpflegeprodukte ist eine wichtige Grundlage der Mundgesundheit. Zahlreiche wissenschaftliche Studien lassen auf vielfältige Wirkmechanismen der Fluoride schließen und unterstreichen die These, dass deren Wirkung in erster Linie lokal am Zahn stattfindet. So beeinflussen Fluoride in der Mundhöhle die Löslichkeit des Zahnschmelzes, den Wiedereinbau von Mineralien (Remineralisation) in den Zahnschmelz nach Säureangriffen und nicht zuletzt auch den Stoffwechsel von Plaque-Bakterien. Letztere sind verantwortlich für die Entstehung von Karies und Zahnfleischentzündungen.
Bereits 1940 gelang der Nachweis, dass geringe Konzentrationen von Fluoriden die Säureproduktion von Kariesbakterien hemmen können. Mit dem Fortschreiten der Untersuchungsmethoden konnten auch die zugrunde liegenden Mechanismen näher charakterisiert werden. Nach heutigem Kenntnisstand setzt die antibakterielle Wirkung von Fluoriden an unterschiedlichen Stellen an: Fluoridionen hemmen ein zentrales Enzym des bakteriellen Stoffwechsels, sodass den Bakterien in der Folge weniger „Kraftstoff“ (sogenanntes ATP) zur Verfügung steht. Über diese direkte Hemmung hinaus führt der Energiemangel der Bakterien auch zu einer verminderten Aufnahme von Nährstoffen wie Glukose und weiteren Zuckern, sowie Aminosäuren – den Bausteinen für Proteine. Zur gehemmten Nährstoffaufnahme trägt überdies die Beeinflussung des fein abgestimmten pH-Systems der Bakterien durch die Fluorid-Ionen maßgeblich bei.
Voraussetzung für die antibakterielle Wirkung von Fluoriden und dem damit verbundenen Kariesschutz ist die Verfügbarkeit des Fluorids am Wirkungsort. Hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang Aminfluoride, eine Gruppe von besonders wirksamen Fluoridverbindungen. Während bei anorganischen Fluoridverbindungen (zu dieser Gruppe zählt beispielsweise Natriumfluorid) die Fluorid-Anionen mit anorganischen Kationen (z.B. Natrium-Ion) vergesellschaftet sind, sind sie es bei Aminfluoriden mit organischen Kationen.
Aminfluoride (z.B. Olaflur) verteilen sich aufgrund ihrer molekularen Eigenschaften schnell in der Mundhöhle und verbleiben besonders lang anhaltend in der bakteriellen Plaque, sodass sie den Bakterienstoffwechsel bis zu sechs Stunden lang hemmen können. Die organische Komponente der Aminfluoride verfügt außerdem über eine eigene antibakterielle Wirkung, da sie Wechselwirkungen mit der Membran der Bakterien eingehen kann, die diese normalerweise vor äußeren Einflüssen schützt. Die überlegene antibakterielle Wirkung der Aminfluoride wurde bei Versuchen an einem weit verbreiteten Kariesbakterium nachgewiesen. Im Experiment wies das getestete Aminfluorid eine 100-mal niedrigere minimale Hemmkonzentration auf als Natriumfluorid. Diese Konzentration reicht aus, um eine Vermehrung der Bakterien in der Laborkultur zu verhindern.
Zahlreiche wissenschaftliche Studien konnten zeigen, dass Fluoride mit kariespräventivem Effekt auch eine antibakterielle Wirkung haben. Die antibakterielle Wirkung der Fluoride wird im Fall von Aminfluoriden durch eine organische Komponente zusätzlich unterstützt. Diese, die Fluorid-Wirkung unterstützenden Effekte, sind eine wichtige Voraussetzung für die hohe kariespräventive, klinisch nachweisbare Wirksamkeit der Aminfluorid-Präparate.
